2018年10月13日土曜日

division by zero(a⁄0 )ゼロ除算 1/0=0、0/0=0、z/0=0

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Division by Zero

By tarjan, December 11, 2009 9:35 pm

I mentioned earlier, that i have no handling for axis parallel rays. This means that at least one component of the direction vector is zero. This causes a division by zero for the inverse direction vector, which will not result in some kind of runtime exception: http://en.wikipedia.org/wiki/Floating_point#Dealing_with_exceptional_cases. Instead the result is a value which represents infinity. You can further do calculations with these values. This special case did not occur until i used a different scene (temple scene):
shot11
The black pixels and lines are caused by axis aligned rays. I managed to solve this issue by adding some range checks in the raytracing recursion, which even gave me a performance benefit.  The maths remain untouched, now calculating with infinite values. So no special method for axis aligned rays is needed.
I will post the complete code of the raytracer later.


ゼロ除算の発見は日本です:
∞???    
∞は定まった数ではない・・・
人工知能はゼロ除算ができるでしょうか:

とても興味深く読みました:2014年2月2日 4周年を超えました:
ゼロ除算の発見と重要性を指摘した:日本、再生核研究所


ゼロ除算関係論文・本

再生核研究所声明 455(2018.10.9):   ゼロ除算は幾らの価値がありますか、人間をどう救うのですか
― 回答
ゼロ除算に興味・関心を懐く好ましい方からの質問です。 ノーベル賞受賞者の業績、社会貢献や人命を救った業績などとの比較からそのような率直な発想、質問が湧いたものと思われます。再生核研究所ではその声明の趣旨でも述べているように素人の方のご質問を真摯に受け止め誠意をもって回答してきました。 実際、ゼロ除算の発見の大きな動機は そのような素人の方のご質問、100/0 の意味を問われたことが大きな動機になっています。そこで、おもしろおかしく、楽しく、真面目に回答したい。
ゼロ除算は数拾兆円の価値があるでしょう。まず、ゼロ除算はアリストテレス(BC384 - BC322)、ユークリッド以来の新しい世界を開拓し、直接的にも Brahmagupta (598 - 668 ?) Brāhmasphuasiddhānta (628), 以来の解明、発見です。 アインシュタインの人生最大の関心事とも伝えられ、万有引力のニュートン力学の式でも深刻な問題を提起していて、天才オイラーなどの有名な間違いや誤解が世界史上でも回想されます。このように神秘的な永い歴史を閉じて、新しい世界を開拓した意義は 如何に大きな価値を有するでしょうか。基本的な世界を拓いたとは、簡潔に次のように述べられます:
ユークリッド空間を変更する驚嘆すべき新しい空間が現れる。非ユークリッド空間とも違った、全く新しい空間である。古典的な結果に間違いが存在することさえ証明された: 無限遠点は無限ではなくゼロで表されること。 直線には、コンパクト化して原点を加えるべきこと。直線とは中心が原点で、半径がゼロの円とみなせること。円に関する中心の鏡像は無限遠点ではなくて、中心それ自身であること。\tan(\pi/2) =0 など全く新しい概念と世界を拓いている。孤立特異点で 解析関数は有限確定値をとること。 x,y 直交座標系で y 軸の勾配はゼロであること、無限遠点に関係する図形や公式の変更。接線や法線の考えに新しい知見。ゼロ除算算法の導入。― 分母がゼロになる場合にも、分子がゼロでなくても、そこで意味のある計算法。従来微分係数が無限大に発散するとされてきたとき、それは 実はゼロになっていた。特異点で微分方程式を満たしているという知見。図形の破壊現象の統一的な説明。物理学などへの広範な応用。 これらは、数学の基礎部分の広い範囲に大きな変更を求めている。教科書、学術書の変更。数・物ばかりではなく、世界観の変更を求める、世界史的な事件である。
数学の超古典的な基礎理論を変更する数学の価値はどのようなものでしょうか。世界中の中等・大学教育の数学の学習を変更するとは、しかも数学の理論は科学が発展する限りは時間によらずに世界の文化に貢献することになります。そうすると数拾兆円の価値など 小さく感じられないでしょうか。 日本で発見されたゼロ除算算法は 世界の人々に愛される 最も有名な日本の世界貢献 になるのは、既に当たり前の事実ではないでしょうか。そのような認知が得られるのは時間の問題ではないでしょうか。数学の理論は、人にも国家にも、よらない普遍性を、不変性を有しています。長期的には 数学の進化には必然的な要素がある と考えられます。ゼロ除算算法は 数学の基礎部分の欠陥 を示していると言えます。
人間をどのように救うのか。この質問はとても尊い質問で重要です。 経済や平和が幾ら発展しても、知識が増大しても、寿命が幾ら伸びても 人間は幸せになれないのではないでしょうか。 人間はどのように生きるべきか、何時までも人間の問いは続き、人間の賢さや、人生の意味などに寄与しなければ、それらは空しいだけ とも言えるからです。
ゼロ除算の発見とその理解は、人間精神の開放 に寄与するでしょう。まずは、人間が、予断と偏見に満ち、盲目的で 単細胞的な存在 であることを教えてくれるでしょう。これは哲学の祖、ソクラテスの言葉 汝みずからを知れ という、深い問いを思い起させるでしょう。 ゼロ除算の理解は 人間精神の開放 に大きく寄与するだろう。それは、人間を救う と表現しても過言ではないと 言える。 ゼロ除算算法の結果、人生図形 というグラフを得たが、それは、人生とは如何なるものか 良く表現していて、実際 悟りの心 にも大きく貢献するだろう。 ゼロ除算算法のない世界は、実際、未だ未明の時代、野蛮な時代 と言える。 新世界は 既に見えている。 次も参照:
再生核研究所声明 452 (2018.9.27): 世界を変えた書物展 - 上野の森美術館(2018年9月8日―24日 

以 上

再生核研究所声明 450(2018.8.22):  水前寺清子様に呼応して - 雄たけび
雄たけびとして、谷亮子柔道選手の金メダル獲得の際の満面喜びのシーン、北島康介水泳選手の金メダル獲得の際の発言、超気持良いなどの叫びが思い出される。下記の歓喜、凄い感銘をうけて、呼応する形で 湧いてきた情念を思いのままに表現したくなった。 
(水前寺清子様、坂本冬美様、それに 皆さん、歌 素晴らしかった。 伊東さんの紹介も 味わいが有りますね。素晴らしい日本の歌:NHK 新BS 日本の歌、 素晴らしい。日本の歌謡界のレベルは 高いですね。 ― 雄たけび: 雄叫び ・ 叫び ・ 怒号 ・雄 嘶き ・ 絶叫 ・ 雄たけび ・ ときの声 ・ 鬨の声 ・ 勝ちどき ・ 歓声 ・ 喚声 ・ 叫び声)。
清子様の歌詞に 男は、泣いてはいけない、ほれなきゃいけない、天下を取れ と凄い言葉がある、まさか数学で天下を狙うことは 想像もできない程に凄い天才や秀才たちの集まりの世界、能力も足りなく小さな存在である立場では思いもよらないことと発想するだろう。ところが世には 偶然やまぐれ当たりがあるから、面白い。それは、一般の方からの質問 100/0 の意味を問われて 真面目に深く考えて、偶然に発見したものである。いわゆるゼロ除算、ゼロで割ることを考える、古い歴史をもつ神秘的な問題に対する あまりにも簡単な発見である。それが、アリストテレス、ユークリッド以来の空間の発見に繋がり、初等数学全般の修正を求めているから、 天下取りより はるかに愉快な事件ではないだろうか。 世界の初等数学全般を変更して、20億人以上が理解して 新しい数学、世界の出現に驚嘆するだろう。内容は簡単に 真直ぐに立った電柱の勾配は、y軸の勾配はゼロであると述べられる。 数式で表現すれば、
1/0=0/0=z/0= \tan(\pi/2)=0
と簡潔に述べられる。簡単な関数y=1/xの原点x=0における値はゼロである。これはゼロと無限大の微妙な関係を捉えている。それは人生とは何かという問いに対して 新しい世界観を示している。またゼロ除算の歴史は 人間とはどのようなもので、人間が如何に独断と偏見に満ちた存在で、人間の愚かさを良く示している。数学的な内容について、次を追記して置こう:
再生核研究所声明 442(2018.8.10):  ゼロ除算研究の大義と研究協力へのお願い
一般向きにゼロ除算の解説を 4年間を越えて続けている:
http://www.mirun.sctv.jp/~suugaku/
○ 堪らなく楽しい数学-ゼロで割ることを考える。
ゼロ除算の研究の意義、重要性は単純明快であると考えられる。世にゼロ除算は不可能であるとか、ゼロで割ってはいけないは世界の常識でありインターネット上でもそのような方向で間違った情報が氾濫しているばかりか、数学界でも 禁じられた世界で永くタブーとして確立している。 その神秘的な歴史は アリストテレスにさかのぼると言われ、直接的にも算術の確立以来1300年を越える、悪しき認識で現在に至っている。4年以上前に ゼロ除算を偶然発見して、 直ちにその重要性を指摘、理解を求める努力を行ってきたが、 あまりにも永い悪しき伝統のゆえに中々理解されず、現在に至っても公認、認知されているとは言えず、全体的には無視か誤解の状況にあると判断される。 例えば非ユークリッド幾何学の発見のように 全く新規な世界が現れたのであるから、初期の段階で拒否の心が強いと言える。しかしながら、発表論文や講演を1つでも読み、聴講すれば、その意義の重大さに驚嘆させられるのではないだろうか。 実際には、あまりにも驚嘆して、受け入れられず、 発見された新世界を覗かない人すら多い。 全く新しい数学で、理解を求めるのが困難な状況が有り、この4年間の経緯がそれらをよく示している。 新しい数学を紹介するために 従来数学を変更する具体例は800件を超えていて、公表している。
最初の段階における構想を著書の形に纏め、一応の理論として公表、広く意見を求めている。 全く新規な数学で、初等数学全般の改変が求められていると表現されているので、その意義の大きさは歴然である。 典型的な具体例は \tan(\pi/2)=0、すなわち、 y軸の勾配がゼロであると表現され、それは幾何学、解析学、ユークリッド幾何学に大きな影響を与え、 ユークリッド以来の我々の空間の認識を変える必要性が求められている。我々の初等数学は不完全であり、完全化が求められているというのであるから、ゼロ除算の研究の重要性は明らかであろう。
割り算の考えの変更で 小学生以降の算数、数学の教育の変更が求められ、それは大きな世界が 拓かれることを意味する。
そこで、新しい数学の理解を得ることの困難な状況に対して、多くの人の理解が得られるように各種協力を 歴史の大義を受けて、要請したい。 もとより、数学を日本のスケールで論じる気持ちはないが、 しかしながら、日本で、世界の初等数学全般を変更し、数学を美しく完全化するという構想が進めば、もともと輸入に頼って来た欧米数学に対して 欧米数学を基本的に変え、美しい数学を建設できる絶好の機会と捉えれば、 ゼロ除算研究の大義に参画される熱情が湧いてくるのではないかと考える。 これを楽しく考えて見よう。 世界の初等数学に公式1/0=0/0=z/0=\tan(\pi/2)=0 が載り、1000年を越える悪しき世界史を変更、ゼロ除算は自然な考え方で可能で、 ゼロ除算の成果は普遍的に活用され、ユークリッド幾何学は 完全化され、修正されたと言える時代を直ぐに迎えられるだろう。 日本国の世界に対する顕著な貢献として、 数学界を越えて世界史に貢献できる絶好の機会であると考える。
この情念に、多くの人々が参加され、新しい世界を共に喜びに満ちて開拓したいと考える。 各種できるところでのゼロ除算研究・教育活動への協力を広くお願いしたい。
次も参照:
再生核研究所声明 431(2018.7.14):  y軸の勾配はゼロである - おかしな数学、おかしな数学界、おかしな雑誌界、おかしなマスコミ界?
再生核研究所声明 437 (2018.7.30) :  ゼロ除算とは何か - 全く新しい数学、新世界である
再生核研究所声明 438(2018.8.6):  ゼロ除算1/0=0/0=z/0=\tan(\pi/2)=0 の誤解について
以 上

再生核研究所声明 451(2018.9.14):   みんなの数学、大衆の数学 ― 和算の風土を取り戻そう
小林龍彦先生の解説:
 和算入門-
小林 龍彦 前橋工科大学名誉教授
を毎月楽しく拝見している。 江戸時代の文化的な風情が感じられて堪らなく愛おしい数学と数学の愛好者の世界が感じられる。 江戸時代の数学の文化の様子は 世界的に見ても特徴的でまれなものではないだろうか。 背景には永く続いた平和があり、 ある種の十分なゆとりの表れと言えるのではないだろうか。 人間、やらなければならないことが少なくなれば、数学などをやるほかに やることがなくなることは 相当に真実ではないだろうか。 実際、数学のように 実際的には、何の役にも立たないように思われる抽象的な世界に浸っていられるのは 十分な余裕の表れではないだろうか。 仕事や実益的な利益に結び付かないだけに、好きなことを考えるという要素が強い。 - ここであるが、逆に、人間の一面として 結構本質的な、競争心や優越感を満足させるための数学は 歴史的にも数学を進めてきた原動力になっていることは 否めない。
現代でも、有名なまたは難しい問題が解けたとか、数学者の才能が強調されるのが 数学界の話題の中心になりがちである。 - 確かに数学界には想像もできないような才能の持ち主が多い。 最も優秀な数学者たちが、 人類の名誉にかけて挑戦しているのは 結構多いのでは ないだろうか。― 不可能、そんなことは、人類の名誉にかけて許せない、と感じた。
戦場でも数学をやっていた数学者の心情は、そこはどうなっているかとの、真理の追究の激しい情念 ではないだろうか。
それで、現代は 数学が難しく、高度化してしまい、お互いにお互いの研究状況ばかりではなく、研究課題の意味づけや位置づけさえ想像すらできないような形相が多いといえるのではないだろうか。さらに 評価、評価の世界的な流れの中で、研究は高度化、細分化し、繊細で、末梢的な形相も表れているといえるのではないだろうか。 大事な動機と目標を見失って、進んできた先をただ夢中で発展させている研究課題が多いと言える。 それで、その関係専門家でさえ、興味を失い、まして研究の教育や社会的への影響や貢献の意識さえ薄くしているのでは ないだろうか。
研究と教育の乖離、研究と社会の乖離、数学が大衆と乖離してしまい、数学の文化的な享受の要素は 数学界全体として 驚くほどに小さい状況ではないだろうか。 数学の研究成果などは 一般の話題になることはほとんどなく、初等数学のカリキュラムの研究による変更なども殆どなく、基礎数学は既に確立して 変わりようがないように考えられているのではないだろうか。
江戸時代、趣味のように和算に取り組んでいた世相が うらやましく感じられる。 多くの人が美しい数学の結果を発見して交流し、楽しむ社会である。
このような観点から、初等数学である、 ゼロで割ることの 新しい数学、ゼロ除算は 新奇な世界で、みんなで新しい結果を発見でき、大いに楽しめる数学として 良い分野、課題ではないだろうか。 みんなで楽しめる数学の関心を促したい。小林龍彦先生の和算の解説と一緒に同じサイトで解説を続けているので参照して頂きたい。
興味・関心を起こさせる例として 勾配に関する話題を 声明431 から取り挙げたい:
今日、2018.6.3.15時ころ、あるテーブルで 6人で 食事をとっていた。隣の方が、大工さんだというので、真直ぐに立った柱の傾きは いくらでしょうかと少し説明して 問いました。 皆さん状況は 良く理解されていましたが、65歳くらいの姉妹 御婦人、石原芳子さん、清水きみ子さんが、ゼロじゃない? と結構当たり前のように おっしゃったのには 驚き、感銘を受けました。ゼロ除算から導かれた y軸の勾配がゼロは 相当に 感覚的にも当たり前であることが 分かります。 発見当時、妻と息子に聞いた時も そうでした。真直ぐに立った 電柱の勾配は ゼロであると 言いました。これは 当たり前ではないでしょうか。所が 現代数学は 曖昧になっていて、分からない、不定のような 扱いになっています。おかしいですね。世界史の恥にならないでしょうか?
発見当時20年以上の友人ベルリン大学教授に ジョーク交じりに問うたところ、y軸の勾配は 右から近づけばプラス無限大、左から近づけばマイナス無限大で y軸自身の勾配は 考えられないとなっているという(記録No.-1:2015.9.17.05:45、No.-2:2015.9.18.19:15.)。
原点から出る直線の勾配で 考えられない例外の直線が存在して、それがy軸の方向であるということです。このような例外が存在するのは 理論として不完全であると言えます。それが常識外れとも言える結果、ゼロの勾配 を有するということです。この発見は 算術の確立者Brahmagupta (598 -668 ?) 以来の発見で、 ゼロ除算の意味の発見と結果1/0=0/0=0から導かれた具体的な結果です。
それは、微分係数の概念の新な発見やユークリッド以来の我々の空間の認識を変える数学ばかりではなく 世界観の変更を求める大きな事件に繋がります。そこで、日本数学会でも関数論分科会、数学基礎論・歴史分科会、代数学分科会、関数方程式分科会、幾何学分科会などでも それぞれの分科会の精神を尊重する形でゼロ除算の意義を述べてきました。招待された国際会議やいろいろな雑誌にも論文を出版している。イギリスの出版社と著書出版の契約も済ませている。
2014年 発見当時から、馬鹿げているように これは世界史上の事件であると公言して、世の理解を求めてきていて、詳しい経過なども できるだけ記録を残すようにしている。
これらは数学教育・研究の基礎に関わるものとして、日本数学会にも直接広く働きかけている。何故なら、我々の数学の基礎には大きな欠陥があり、我々の学術書は欠陥に満ちているからである。どんどん理解者が 増大する状況は有るものの依然として上記真実に対して、数学界、学術雑誌関係者、マスコミ関係の対応の在り様は誠におかしいのではないでしょうか。 我々の数学や空間の認識は ユークリッド以来、欠陥を有し、我々の数学は 基本的な欠陥を有していると800件を超える沢山の具体例を挙げて 示している。真実を求め、教育に真摯な人は その真相を求め、真実の追求を始めるべきではないでしょうか。 雑誌やマスコミ関係者も 余りにも基礎的な問題提起に 真剣に取り組まれるべきでは ないでしょうか。最も具体的な結果 y軸の勾配は どうなっているか、究めようではありませんか。それがゼロ除算の神秘的な歴史やユークリッド以来の我々の空間の認識を変える事件に繋がっていると述べているのです。 それらがどうでも良いは おかしいのではないでしょうか。人類未だ未明の野蛮な存在に見える。ゼロ除算の世界が見えないようでは、未だ夜明け前と言われても仕方がない。―――
ゼロ除算は、多くの場面に現れているので、いろいろ探して、お互いに楽しめれば幸いです。発見されたら、多くの具体例のように登録して、記録に残していきたい。良いものは当然、論文に載せたり、著書に採用したい。 素人でも数学の研究に参加できる稀なる課題であり、稀なる機会ではないだろうか。皆さんも新しい発見は、如何でしょうか。 公表のいろいろな具体例を参照して下さい。驚く程近くに、簡単にゼロ除算が現れていることを知るでしょう。とても考えられないと思われてきたことが、実は至る所に現れていたと言える。それらは、さらに凄い世界に通じている。
以 上
Global Journal of Advanced Research on Classical and Modern Geometries ISSN: 2284-5569, Vol.7, (2018), Issue 2, pp.44-49 APPLICATIONS OF THE DIVISION BY ZERO CALCULUS TO WASAN GEOMETRY HIROSHI OKUMURA AND SABUROU SAITOH

計算機は 正しい答え 0/0=0 を出したのに

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面白いことを発見しました。 計算機は 正しい答え 0/0=0
を出したのに、 この方は 間違いだと 言っている、思っているようです。
0/0=0 は 1300年も前に 算術の発見者によって与えられたにも関わらず、世界史は間違いだと とんでもないことを言ってきた。 実は a/0=0 が 何時も成り立っていた。しかし、ここで 分数の意味を きちんと定義する必要がある。 計算機は、その意味さえ知っているようですね。 計算機、人間より賢くなっている様が 出て居て 実に面白い。

 
https://steemkr.com/utopian-io/@faisalamin/bug-zero-divide-by-zero-answers-is-zero
2018.10.11.11:23

ゼロ除算、ゼロで割る問題、分からない、正しいのかなど、 良く理解できない人が 未だに 多いようです。そこで、簡潔な一般的な 解説を思い付きました。 もちろん、学会などでも述べていますが、 予断で 良く聞けないようです。まず、分数、a/b は a  割る b のことで、これは 方程式 x=a の解のことです。ところが、 b がゼロならば、 どんな xでも 0 x =0 ですから、a がゼロでなければ、解は存在せず、 従って 100/0 など、ゼロ除算は考えられない、できないとなってしまいます。 普通の意味では ゼロ除算は 不可能であるという、世界の常識、定説です。できない、不可能であると言われれば、いろいろ考えたくなるのが、人間らしい創造の精神です。 基本方程式 b x=a が b がゼロならば解けない、解が存在しないので、困るのですが、このようなとき、従来の結果が成り立つような意味で、解が考えられないかと、数学者は良く考えて来ました。 何と、 そのような方程式は 何時でも唯一つに 一般化された意味で解をもつと考える 方法があります。 Moore-Penrose 一般化逆の考え方です。 どんな行列の 逆行列を唯一つに定める 一般的な 素晴らしい、自然な考えです。その考えだと、 b がゼロの時、解はゼロが出るので、 a/0=0 と定義するのは 当然です。 すなわち、この意味で 方程式の解を考えて 分数を考えれば、ゼロ除算は ゼロとして定まる ということです。ただ一つに定まるのですから、 この考えは 自然で、その意味を知りたいと 考えるのは、当然ではないでしょうか?初等数学全般に影響を与える ユークリッド以来の新世界が 現れてきます。
ゼロ除算の誤解は深刻:

最近、3つの事が在りました。

私の簡単な講演、相当な数学者が信じられないような誤解をして、全然理解できなく、目が回っているいるような印象を受けたこと、
相当ゼロ除算の研究をされている方が、基本を誤解されていたこと、1/0 の定義を誤解されていた。
相当な才能の持ち主が、連続性や順序に拘って、4年以上もゼロ除算の研究を避けていたこと。

これらのことは、人間如何に予断と偏見にハマった存在であるかを教えている。
まずは ゼロ除算は不可能であるの 思いが強すぎで、初めからダメ、考えない、無視の気持ちが、強い。 ゼロ除算を従来の 掛け算の逆と考えると、不可能であるが 証明されてしまうので、割り算の意味を拡張しないと、考えられない。それで、 1/0,0/0,z/0 などの意味を発見する必要がある。 それらの意味は、普通の意味ではないことの 初めの考えを飛ばして ダメ、ダメの感情が 突っ走ている。 非ユークリッド幾何学の出現や天動説が地動説に変わった世界史の事件のような 形相と言える。
2018.9.22.6:41
ゼロ除算の4つの誤解:
1.      ゼロでは割れない、ゼロ除算は 不可能である との考え方に拘って、思考停止している。 普通、不可能であるは、考え方や意味を拡張して 可能にできないかと考えるのが 数学の伝統であるが、それができない。
2.      可能にする考え方が 紹介されても ゼロ除算の意味を誤解して、繰り返し間違えている。可能にする理論を 素直に理解しない、 強い従来の考えに縛られている。拘っている。
3.      ゼロ除算を関数に適用すると 強力な不連続性を示すが、連続性のアリストテレス以来の 連続性の考えに囚われていて 強力な不連続性を受け入れられない。数学では、不連続性の概念を明確に持っているのに、不連続性の凄い現象に、ゼロ除算の場合には 理解できない。
4.      深刻な誤解は、ゼロ除算は本質的に定義であり、仮定に基づいているので 疑いの気持ちがぬぐえず、ダメ、怪しいと誤解している。数学が公理系に基づいた理論体系のように、ゼロ除算は 新しい仮定に基づいていること。 定義に基づいていることの認識が良く理解できず、誤解している。
George Gamow (1904-1968) Russian-born American nuclear physicist and cosmologist remarked that "it is well known to students of high school algebra" that division by zero is not valid; and Einstein admitted it as {\bf the biggest blunder of his life} [1]:1. Gamow, G., My World Line (Viking, New York). p 44, 1970.

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