YouTube Kijktip: Creatieve reeksen

YouTube Kijktip: Creatieve reeksen

Reeksen van getallen, verzameld door een vloggende wiskundige: Neil Sloane. Hij laat zien dat wiskunde niet altijd moeilijk hoeft te zijn. Minstens net zo belangrijk is dat het gewoon leuk is.

Neil Sloane is inmiddels ruim de tachtig jaar gepasseerd, maar hij bedrijft nog dagelijks wiskunde. En als je op het YouTube filmpje naar zijn gelaatsuitdrukkingen kijkt, zie je dat hij nog steeds opgewonden kan raken van leuke wiskunde. Luister dus maar eens naar zijn verhaal, maar let daarbij ook goed op zijn enthousiasme waarmee hij zijn verhaal vertelt. Geen van de voorbeelden die hij geeft is moeilijk te begrijpen, alhoewel je in eerste instantie niet snel het patroon zult zien. Nu we hebben verteld waar je op kunt letten, moet je maar meteen een kijkje nemen: What Number Comes Next? van Numberphile.

Als je Neil Sloane nog niet kent, laat me hem dan even voorstellen. In 1964 begon hij getallenreeksen te verzamelen, en toen in de jaren negentig van de vorige eeuw internet op kwam, begon hij een website met zijn verzamelde getallenreeksen: de On-line Encyclopedia of Integer Sequences, kortweg OEIS (URL zonder www!) Thans bevat deze encyclopedie ongeveer driehonderdvijftigduizend reeksen. En denk nu niet dat het haast onmogelijk is om nog een reeks te bedenken die daar nog niet in staat. Elke maand komen er ongeveer duizend bij! 

Buiten dat hij een goede wiskundige is, is hij ook goed in het bedenken van eenvoudige problemen, die uiteindelijk zelfs moeilijk op te lossen blijken. Een oud voorbeeld
is zijn "multiple persistence" probleem. Neem een getal met een willekeurig groot aantal cijfers, vermenigvuldig alle cijfers van dat getal met elkaar, zodat je een nieuw getal krijgt. Als dat getal meerdere cijfers bevat, herhaal je het proces van cijfers vermenigvuldigen, totdat je maar één cijfer over houdt. In 1973 schreef hij daar een artikel over in Journal of Recreational Mathematics. De bewering is dat in ons decimale getalstelsel we maximaal 11 stappen kunnen maken eer we een enkel cijfer over houden, hoe groot het startgetal ook is. Deze bewering is een vermoeden, dat tot op de dag van vandaag niet opgelost is. In Python kunnen we het "multiple persistence"-
spoor makkelijk berekenen met het volgende programma:

n = 277777788888899 #als voorbeeld
steps = 0
print("spoor van n:")
while n >= 10:
   print(steps,n)
   s = str(n)
   L, i, n = len(s), 0, 1
   while i < L:
      n *= int(s[i])
      i += 1
   steps += 1
print(steps,n)

​Het spoor bij bovenstaand voorbeeld vind je terug in oeis.org/A121111. Probeer zelf nog wat mogelijke startwaarden voor $n$.

 

Vrije Universiteit Amsterdam