数学ガールの秘密ノート／ビットとバイナリー

数学ガールの登場人物が、楽しみつつコンピュータを支える原理について学ぶ数学読み物です。抽象的な解説でなく、具体的な実例を使って解説していますので、中学生から楽しんでいただける内容になっています。プログラミング教育の必要性が叫ばれる現代において、重要な一冊となるでしょう。

●本書の構成

第1章「冒険ビット」では、コンピュータ内部のデータ構造を支える「二進法」について学びます。十進法と二進法の関係、二進法が作り出す0と1のパターン、マイナス二進法などを観察しながら、普段私たちが使っているものとは異なる数の表記法を発見的に楽しみます。

第2章「変幻ピクセル」では、コンピュータグラフィクスの基本である「ピクセル」について学びます。数が生み出すパターンによって画像を構成する原理を、小さなスキャナとプリンタによって具体的に体験します。また、ひとつひとつの手順をコンピュータに実行させるというプログラミングの基礎も実例を通して学びます。

第3章「ラティス・サラダ」では、「束」という代数学について学びます。ビット列が生み出すたくさんのパターンをどのように整理するかを調べていくうちに、代数学の考え方の基本に触れます。

第4章「コンプリメント・コンプレックス」では、コンピュータで用いられる「ビット演算」について学びます。ビット演算と数との関係を考え、計算について自由に発想を広げる経験をします。ルーラー関数を調べながらフラクタル構造を発見する体験も魅力です。

第5章「フリップ・トリップ」では、フリップ・トリップという楽しいゲームで遊びながら、そこに隠れている数学的な構造を理解します。仲間同士で議論しながら、新しい問題に立ち向かうおもしろさを味わいつつ本書を終えます。

どの章も、中学校や高校ではあまり学ばない題材を扱いつつも、決して難しい内容にはならず、登場人物といっしょになって遊びながらコンピュータの原理を学べる内容になっています。
本書を読むことで、決して古びることのないコンピュータの原理を誰でも楽しみつつ学べるでしょう。