미분귀신

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그 마을의 이름은 자연수 마을.
즉 NATURAL NUMBER VILLAGE(?)였다.
그런데 어느날 마을에 미분 귀신이 나타났다.
미분 귀신은 마을 사람들을 하나씩 미분시켜서 모조리 0으로 만들었다.
마을은 점점 황폐해가고 이를 보다 못한 촌장과 동네사람들이 반상회를 개최하였다.
몇 시간의 토론 끝에 이웃에 있는 방정식 마을에 구원을 요청하기로 하였다.
이웃마을의 소식을 들은 마을에서는 x^2(엑스제곱)장군을
자연수 마을에 급파하였다.
전투 시에 수시로 자신의 모습을 바꾸는 X^2장군 앞에서 잠시 당황한 미분귀신...
그러나 미분귀신은 잠시 생각하더니 3번의 미분을 통해서 간단히 해치우고 말았다.
그러자 방정식 마을에서는 X^3(엑스세제곱) 장군을 급파하였다.
그러나 그 역시 미분 귀신의 적수가 되기엔 역부족이었다.
단 4번의 미분에 그만 작살이 나고야 말았다.
당황한 방정식 마을에서는 X^n(엑스엔제곱) 참모총장마저 보내는 초강수를 택하였으나 그 역시 n+1 번의 미분 앞에서 힘없이 무너지고 말았다.
이제 아무도 미분 귀신의 적수가 될 수 없으리라 생각했으나....
방정식 나라에는 마지막 희망 sinx,cosx 두 장군이 있었다.
좌 sinx, 우 cosx 장군이 미분 귀신과 전투를 시작하였다.
미분 귀신은 적잖이 당황하지 않을 수 없었다.
아무리 미분을 하여도 서로 모습만 바꿔가며 계속 덤비는
sinx, cosx 장군 앞에서 더 이상 싸울 힘이 없었다.
그러나 그 순간 미분 귀신은 꾀를 내어 cosx 장군을 미분 시켜 sinx 장군에게 던져버린 것이다.
마지막 희망이었던 두 장군은 서로 부디쳐서 그만 자폭하고 말았다.
일이 이쯤 되자 방정식 마을에서는 용병을 구하느라 난리가 일고 있었다.
그런데 전설적인 용병이 등장하였다. 그의 이름은 바로 exponential 검신이었다.
그가 가진 e^x (이의 엑스제곱) 라는 무기는 미분 귀신이 수백번의 미분을해도 전혀 손상되지 않았기 때문이다.
미분귀신은 당황하기 시작하였다.
이제 승리는 exponential의 것처럼 보였다.
하지만 끝내 그마저 미분 귀신에게 패하고 말았다.

글쎄.... (아래계속)
.
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그 미분귀신이...

y 로 편미분을 해버리고 말았던 것이다..

이 유머를 볼 때마다 드는 생각: 사람들은 0과 "없다"를 혼동한다. :) --농담에 토다는 Puzzlist
자연수 마을이어서 그렇죠. 0은 자연수가 아니니. 자연수 마을에는 없는 거죠. -- 농담에 단 토에 변명하는 RedPain
"자연수" 마을에 0이 없다면 개발이 덜 된 마을이 아니냐는... ^^;; -- 농담에 단 토에 덧붙인 얘기에 한 마디 더하는 Closely
가끔 0도 자연수로 치기도 하잖아요? -- 괜히 한번 더 토달아보는 Khakii
적분귀신을 데리고 오면 되잖아요...너무 싱겁나?Echo
적분귀신은 자연수 마을 주민들을 전부 "함수 마을"로 보내겠군요... 이래저래 자연수 마을은 유령화... :)



gerecter는 이 유머를 처음 봤을 때부터, 별 재미도 없었거니와, 여러 모로 이 유머에 대해 불만이 많다. 수학 개념을 단순한 주산과 산술 기능으로 격하시키는 것이다.

이 유머에서, 미분이란 "a*x^n 가 적혀 있으면, (n-1)*a*x^(n-1) 을 답으로 쓰고, sin, cos, exp에 대해서는 다른 규칙을 따르라"는 하나의 계산 기술에 지나지 않는 것으로 전락해 버린다.

일단, 자연수 마을. 자연수들이 살고 있는 마을을 생각해 보자. 가장 자연스럽게 연결되는 개념은 자연수 집합이며, 자연수 집합은 공간에서 점들의 집합에 대응된다. 이런 곳에 "미분귀신"이 등장한다고 해보았자, 모든 자연수 점들은 미분 불가능 점, 불연속점일 뿐이다. 자연수 마을 사람들은 미분귀신 따위는 전혀 자신과 다른 차원의 존재로 생각해도 무방하다. 자연수 3을 미분하면, 0이 되는 것이 아니라, y=3 등의 함수를 x등의 변량에 대해 미분하면, y=0 이라는 함수로 변할 뿐이다.

양보해서, 자연수 마을이 y=n 함수들의 마을을 지칭한 것이라고 보자. 이경우, 방정식 마을은 이웃 마을이 아니라, 자연수 마을을 포함하고 있는 더 큰 행정 구역일 뿐이다. 더군다나, y=0 함수로 변한 것이, "사라진" 것이라고 볼 수 없다. 공간상에서는 한 직선 혹은 곡선이 좀 무덤덤한 다른 직선 하나로 바뀐 것이지, 사라진 것이 아니다. 더군다나, 마지막 y로 편미분하는 작업이 가능한 것을 보았을 때, 최소한 이것은 거대한 평면을 지칭한다.

마지막에 y로 편미분하는 결말은, 가장 마음에 들지 않는다. 편미분이 가진, 대수적, 기하학적 의미는 모조리 상실되고, "다른 문자로 적혀 있는 것은 상수로 보고 하면 된다."라는 지옥의 주입식 계산 기술 교육을 표방하는 듯 하기 때문이다.

gerecter는 약간 과장해서, 이 유머가 공부 잘하는 학생들에게 회자되는 것이, 한국 수학 교육의 슬픈 한 표상이라고 생각한다.

원래는 영어 유머였습니다. sin, cos 따위는 우리나라에서 덧붙인 것이고요. --Puzzlist

저도 저 유머는 마음에 들지 않지만, 저 유머의 "원조"로 생각되어지는 다음 joke는 괜찮아 보입니다. --PuzzletChung
{{|A mathematician went insane and believed that he was the differentiation operator. His friends had him placed in a mental hospital until he got better. All day he would go around frightening the other patients by staring at them and saying "I differentiate you!"

One day he met a new patient; and true to form he stared at him and said "I differentiate you!", but for once, his victim's expression didn't change. Surprised, the mathematician marshalled his energies, stared fiercely at the new patient and said loudly "I differentiate you!", but still the other man had no reaction. Finally, in frustration, the mathematician screamed out "I DIFFERENTIATE YOU!"
The new patient calmly looked up and said, "You can differentiate me all you like: I'm e to the x."

한 수학자가 정신이 나가서, 자신이 미분이라고 믿게 되었다. 그의 친구들은 그의 정신이 돌아올 때까지 그를 정신 병원에 보내기로 했다. 하루 종일 그는 다른 환자들을 겁주면서 째려보고는 말했다. "널 미분해버린다."

하루는, 그가 새로운 환자를 많났다. 그리고 다시 그를 째려보고 말했다. "널 미분해버린다!" 그런데 왠일인지 그는 조금도 겁먹지 않았다. 이 수학자는 놀라서 그의 온 힘을 쥐어짜 그 새 환자를 째려보면서 크게 말했다. "널 미분해버린다!" 하지만 여전히 그는 아무 반응이 없었다. 끝으로 그는 좌절감을 느끼며 소리질렀다. "널 미분해버린다-"

새로운 환자는 조용히 그 수학자를 처다보고는 말했다. "마음대로 미분해 보시지. 난 exponential x 이니."

|}}

{{|The functions are sitting in a bar, chatting (how fast they go to zero at infinity etc.). Suddenly, one cries "Beware! Derivation is coming!" All immediately hide themselves under the tables, only the exponential sits calmly on the chair.

The derivation comes in, sees a function and says "Hey, you don't fear me?"
"No, I'am e to x", says the exponential self-confidently.
"Well" replies the derivation "but who says I differentiate along x?"

술집에 함수들이 앉아서, 잡담을 하고 있었다. (누가 극한값 0에으로 가장 먼저 도달하는지 등등.) 갑자기 누군가 소리쳤다. "봐! 미분이 오고 있어!" 모두 즉시 테이블 밑으로 몸을 숨겼다. 다만 exponential만이 동요하지 않고 앉아있을 뿐이었다.

미분이 들어와 이 함수를 보고 말했다. "이봐, 내가 무섭지 않아?"
"아니, 난 exponential x야." exponential이 자신에 차서 말했다.
"글쎄..." 미분이 답했다. "그런데, 누가 x에 따라서만 미분한다던?"
|}}

첫번째 원조 유머의 경우는 exponential 함수의 절묘한 모양에 대해서만 강조한 것이기 때문에 오히려 좋아보이는군요. 두번째 원조 유머의 경우에는 문맥상 서로 다른 차원으로만 따지고 있었다는 "오해"를 부각시키 유머이기 때문에 그렇게 나쁘진 않네요. 역시 자연수 마을이라는 자연수 집합과 직결되는 표현이라든가, 앞서 지적하신 분처럼 미분하면 y=0 이 되는 것을 소멸로 착각하는 것 등등이 거슬리는 문제였던 듯 보입니다. -- gerecter

자연수 마을의 적분 귀신 이야기


미분귀신이 마을을 쓸어버리고 난 뒤, 자연수마을에

다시 찾아온 재앙이 있었으니..

그것이 바로 적분귀신이었다.


적분귀신은 자연수들을 적분해 쓸데없이 덩치를 키워버리는가 하면,

출처가 불분명한 C(적분상수)라는 것들을 대량으로 만들어내었고,

심지어는 X로 적분한뒤 다시 Y로 적분해 XY라는 악질 돌연변이까지 만들어

내는 것이었다.

자연수마을은 다항식마을에 도움을 청했지만, 다항식 마을은 자기 마을의

인구가 늘어난다며 오히려 적분귀신을 환영할 뿐이었다.

할 수 없이 자연수마을은 자신들을 쓸어버렸던 미분귀신에게 도움을 청할 수

밖에 없었다. 하지만 너무 위험한 관계로 자연수들은 모두 꽁꽁 숨어있기로 했다.

마을 광장에서 마주친 적분귀신과 미분귀신.


적분귀신 "문제를 내어 이기는 쪽이 사라지도록 하자"

미분귀신 "좋다(흐흐.. 내겐 편미분이라는 무기가..-_-+)"


그.러.나...


적분귀신이 문제로 제시한 것은 무한다변수 다항식 Lim a1*a2*....*an 이었다.

아무리 편미분을 해 봐도 끊임없이 쏟아지는 변수들..


미분귀신 "포기다.. 너의 솜씨를 보여다오..-_-;;"

적분귀신 "가소로운 것.. 에잇!"


눈앞의 무한다변수다항식이 흔적도 없이 소멸되어버리는 것이 아닌가...

미분귀신 "어.. 어떻게?-_-;;;"

적분귀신 "......."


그렇다...


적분귀신은 다항식을 0에서 0까지 정적분해 버렸던 것이다...-_-;;

적분귀신은 정말 대단했다.

승승장구를 치던 적분귀신에게 대적할만한 상대가

자연수 마을에서는 더이상 존재하지 않았다.

여지없이 무너진 미분귀신은 함께 힘을 합하여

적분귀신을 물리칠 동업자를 찾아 나섰다.

정수마을, 유리수마을, 실수마을, 심지어

그 복잡하다는 복소수(complex number)마을까지...

그러나 미분귀신은 더이상 동업자를 찾을 수 없는듯 했다.


"수의 마을에서는 도저히 찾을 수 없는것인가?..."


자포자기한 미분귀신 앞에 펼쳐진 광경은

정말 놀라운 광경이었다.

실수 및 복소수 마을에서 연속(continuous)인 함수들이

어떤 놈에게 여지없이 터져서는 산산 조각이 나는 것이었다.

"저놈이닷!" 미분귀신이 외쳤다.

자세히 보니 그놈은 델타함수(delta function)였다.

연속함수들을 sampling을 통해

이산(discrete)함수로 만들고 있었던 것이다.


며칠 후...

자연수 마을로 돌아온 미분귀신은

델타함수를 적분귀신 앞에 내놓았다.

적분귀신은 자신의 비장의 무기인

0에서 0까지 정적분을 사용했다.

그러나 델타함수는 사라지지 않고 1을 남겼다.

델타함수는 정말 대단했다.

특이하게도 0(-0)에서 0(+0)까지 정적분을 하면 1이되는 것이었다.

순간 당황한 적분귀신은 정신을 가다듬고

다시 0에서 0까지 정적분을 시도했다.

그러자 1이 사라졌다.

이때 나선 미분귀신은 델타함수를 무한번 미분해주기 시작했다.

적분귀신이 아무리 아무리 0에서 0까지 정적분을 시도해도

미분을 통해 계속 델타함수의 변종들이 나타나는 것이었다.

적분귀신은 드디어 두손두발,

아니 두 인티그랄(integral)을 다 들고 말았다.

미분귀신과 델타함수의 연합전선은 정말 대단했다.

그러나 잠시잠깐 그들이 한눈을 판 사이에

그들은 사라지고 말았다.


"무슨일이지...?" 적분귀신이 고개를 들었다.

...
...
...


그 거대한 몸짓.

그는 말 한마디로 모든 것을 사라지게 할 수 있는

거의 신적인 존재였다.

그는 바로



'정의(definition)귀신'이었다.



미분귀신과 델타함수가 열심히 ally를 해도

마지막에 정의귀신이 "= 0" 한마디면

끝나는 것이었다.

과연 정의귀신을 대적할 자가 이세상에 존재할른지...
정의의 정의귀신인가보군요. '증명귀신'쯤이 대적할 수 있지 않을런지.. -- bloodlust
억지 같지만, '그 증명은 거짓이다.' 혹은 '그 증명에 사용된 정리는 거짓이다.'라고 정의해 버리면 어떡하죠? -- 얀종이

이 귀신들은 수학의 세계라기보다는 계산의 세계에서만 활동하겠군요. -- gerecter


정의귀신의 최후




.. 바야흐로 중원의 미분 귀신과 적분 귀신에 의한 전국 시대는

정의 귀신이라는 새로운 귀신의 등장으로 인하여 새로운 국면에 접어들게 되었다.

정의 귀신의 활약은 대단했다.

정의 귀신이 지나간 자리는 모두 0으로 황폐화 되고,
모든 마을 사람은 정의 귀신이 나타났다는 소문만 나도 무서워서 꼼짝을 못하게 되었다.

그러던 어느날, 정의 귀신은 한 작은 마을을 지나게 된다.

정확하게 말하자면, 그 마을의 규모를 파악할 수 없었지만, 겉보기에는 별 것 아닌 듯하게 보이는 마을이었다.

하지만.. 문제는..

마을 사람들이 정의 귀신이 마을에 도착했는데도 별다른 반응이 없었던 것이다. -_-;;

그동안 모든 사람들에게 공포의 대상이었던 자신이

이렇게 무시당하는 것에 정의 귀신은 황당함 이전에 분노가 끓어 올랐다.

마침 굉장히 어리버리해 보이는 한 꼬마가 눈에 띄였다.

정의 귀신은 자신의 힘을 과시하겠다는 듯,

"= 0"

을 외쳤다. 그러나 그 어리버리해 보이는 꼬마는 눈 깜짝 하지 않고, 대뜸 이렇게 반문하는 것이었다.

"아저씨, 그건 95%의 신뢰 구간에서는 채택될 지 몰라도 저는 유의수준이거든요. 딴 데 가서 알아봐요."

정의 귀신으로서는 알 수 없는 방어였지만, 굉장히 자존심이 상했다.

무슨 공격을 해도 공격 자체에 대한 집합을 기각해 버리는 그 꼬마한테는 먹혀들지 않는 것이었다.

화가난 정의 귀신은 옆에서 미소를 짓고 있는 청년에게 화풀이성 공격을 하였다.

하지만, 그 청년은 정의 귀신이 공격할 때마다 계속해서 실수(Real number)를 만들어내는 것이 아닌가?

정의 귀신은 이해할 수 없었다.

왜 사라지기는 커녕 계속해서 실수를 만들어내는 것인가?

정의 귀신은 그 청년에게 도대체 정체가 무엇이며, 여기는 어디인가를 묻지 않을 수가 없었다.

청년은 대답했다.

"저는 확률 함수(Probability function)라고 합니다. 당신이 어떠한 정의를 내리건 간에 그에 따른 확률을 계산합니다."

"이럴수가.. -_-;;;"

"이 마을은 '확률과 통계'라는 연합 마을입니다.
이 마을 사람들은 당신과 같이 정의내리기 좋아하는 족속들에게 진실을 알려주지요."

"그렇군. 그래서 나의 공격이 전혀 먹혀들지 않았던 것이군.
한 가지만 더 묻겠다. 왜 그런 힘을 지니고 있으면서도 세상을 지배하려 하지 않는 것이지?"

"저희가 가진 힘은 시계열(Time series)이란 마을 사람들이 가진 힘에 비교하면 아무 것도 아니기 때문입니다.
그 마을 사람들은 미래를 예언하고, 또한 원하는 미래를 실현시키는 무서운 능력을 갖고 있지요.
시계열 마을 뿐 만이 아닙니다. 저 길로 계속 가면 또 어떤 마을이 있는지는 시계열 마을 사람들도 극소수만이 알고 있습니다.
소문에는 넓이는 유한한데 둘레는 무한해서 그 형체를 알 수 없는 프랙탈(Fractal)이라는 마을이 제일 가까이 있다고 합니다."

"..."

역시 세상은 넓다고 했던가..
정의 귀신은 자신의 나약함과 어리석음을 깨닫고 중원을 떠나고야 만다.


-정의귀신으로 검색하면 될 것을 이상한 걸로 검색하느라 시간을 많이 잡아먹었네요. --얀종이
그렇다면, 시계열 이나, 프랙탈이나, 확률이나, 통계의 "정의"는 무엇입니까? -- gerecter





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