فهرست مطالب

نشریه ریاضی و جامعه
سال هشتم شماره 1 (بهار 1402)

  • تاریخ انتشار: 1402/03/01
  • تعداد عناوین: 6
|
  • سعید علیخانی*، مریم صفازاده صفحات 1-17

     این مقاله، نخست یک بررسی کوتاه درباره اجتناب از الگو و یک بررسی از نتایج شمارشی، که دانش استاندارد در این زمینه است، ارایه می دهد. سپس به یک مسیله بهینه سازی جدیدتر از دسته بندی الگو پرداخته می شود. نتایج دسته بندی الگو را در حالت کلی بررسی کرده و ارتباط جدید و شگفت انگیز با شیمی فیزیک مشاهده می شود.

    کلیدواژگان: الگو، جدول تناوبی، جایگشت
  • مرضیه فرشید، راضیه فرشید* صفحات 19-38

    پژوهش حاضر از نوع توصیفی با رویکرد علم سنجی و با روش تحلیل هم واژگانی است که به تحلیل بروندادهای علمی مدل شکار و شکارچی با انتشار متقاطع در پایگاه وب آو ساینس از 1997 تا 11 سپتامبر 2022 می پردازد. در این پژوهش برای تجزیه و تحلیل داده ها از نرم افزارهای Gephi, Bibexcel, Excel, HistCite و برای ترسیم نقشه ها از نرم افزار VOS~viewer استفاده می شود. ساختار تولیدات مدل شکار و شکارچی با انتشار متقاطع از جنبه های مختلف مانند نشریات، موسسات و پژوهشگران پر تولید و پر استناد مورد بررسی قرار می گیرد. همچنین به تحلیل هم واژگانی مرتبط با موضوع مذکور و شبکه های همکاری کشور ها و نویسندگان و سنجه های مرکزیت پرداخته می شود. نتایج به دست آمده از تحلیل داده ها نشان از آن دارد که در میان آثار منتشر شده، 305 اثر پژوهشی به چاپ رسیده است. در بین کشورها، کشور چین با 226 اثر و نیز در میان نویسندگان، فو(S. M. Fu)، وانگ (M. X. Wang) و گوین (L. N. Guin) هر کدام با 17 اثر بیشترین میزان آثار را دارا می باشند. همچنین وانگ با دریافت 242 استناد محلی و 817 استناد جهانی بیشترین میزان استناد را به خود اختصاص داده است. نشریه کاربردهای جهان واقعی آنالیز غیر خطی (LNonlinear~ Analysis~Real ~World ~Applications) با 23 اثر بیشترین میزان آثار را منتشر کرده است. در میان موضوعات بررسی شده در مدل شکار و شکارچی با انتشار متقاطع به ترتیب مفاهیم ساختار الگویی، ناپایداری تورینگ و پایداری با فراوانی 63، 49 و 40 به دست آمد. به دنبال تحلیل هم واژگانی مطالعات این حوزه، 6 خوشه از واژگان و مفاهیم شناسایی شد. نقشه همکاری کشورها نیز نشان داد در میان کشورهای این حوزه کشور چین بیشترین تعداد آثار را دارد و بیشترین میزان ارتباط را با دیگر کشورها به خود اختصاص داده است. نقشه همکاری نویسندگان، 5 خوشه را تشکیل داده است. در این میان، گوین با ده اثر و 7 ارتباط و وانگ با هفت اثر و 4 ارتباط بیشترین میزان ارتباطات را به خود اختصاص داده اند. در میان نویسندگان برتر جهان، از نظر مرکزیت درجه، مرکزیت نزدیکی و مرکزیت بینابینی به ترتیب فو، گوین و وانگ (W. M. Wang) در جایگاه اول قرار دارند.

    کلیدواژگان: لم سنجی، مدل شکار و شکارچی، انتشار متقاطع، هم رخدادی واژگان
  • امیرحسین نخودکار، رسول کاظمی* صفحات 39-60

    در این مقاله نشان می دهیم برای هر ماتریس تورنمنت با شعاع طیفی ناصفر، روش تکرار توانی برای یافتن بردار ویژه ی نامنفی متناظر با مقدار ویژه ی با بیشترین قدر مطلق، همگراست. کاربردی از این مطلب را نیز برای رده بندی بازیکن های تورنمنت نظیر ماتریس ارایه می دهیم.

    کلیدواژگان: ماتریس تورنمنت، روش تکرار توانی، مقدار ویژه غالب، بردار ویژه پرون، مساله رده بندی
  • نرگس یافتیان*، لادن پازوکی صفحات 61-76

    با وجود پژوهش های متعدد صورت گرفته در زمینه آموزش ریاضی و به ویژه هندسه، شاهد آن هستیم که فرآیند یاددهی و یادگیری هندسه پیچیدگی های بسیاری دارد. چالش های دانش آموزان در ارتباط با هندسه معمولا هنگام حل مسایل آن نمایان می شود. دو نمونه از رویکردهایی که به شیوه ای متفاوت، فرآیند حل مسایل هندسی را توصیف می کنند، پارادایم ها و فضاهای کاری هندسی نام دارند. هدف از این مقاله ی مروری آن است که بر اساس پژوهش های معتبر، به شرح مختصری از این دو رویکرد بپردازد و سپس اهمیتی را که در فرآیند تدریس و یادگیری هندسه دارند، نمایان سازد. به طور کلی، منظور از فضای کاری هندسی تعامل بین سه مولفه تجسم، ابزارهای ترسیم و دانش شخص درباره ویژگی ها و تعاریف اشکال هندسی برای ارایه استدلال است. چگونگی فضای کاری که فرد در آن به استدلال می پردازد به پارادایم هندسی وی بستگی دارد. در پارادایم هندسی 1، استدلال بر پایه شهود و آزمایش صورت می گیرد و در پارادایم هندسی 2، استدلال ها به کمک اصول موضوعه ساخته می شوند اما همچنان ارتباط با جهان فیزیکی حفظ می شود. در نهایت در پارادایم هندسی 3، ارتباط با جهان فیزیکی قطع می شود و استدلال ها کاملا منطقی و انتزاعی هستند. شناسایی پارادایم هندسی دانش آموزان و مطالعه فضای کاری که در آن به حل مسیله می پردازند به معلمان این امکان را می دهد تا تدریس خود را متناسب با درک دانش آموزان طراحی کنند و در صورت بروز مشکلات در فرآیند یاددهی و یادگیری هندسه بتوانند راهکارهای سودمندی به کار گیرند.

    کلیدواژگان: هندسه، پارادایم هندسی، فضای کاری هندسی
  • نفیسه آزادی، ابراهیم ریحانی*، احسان بهرامی سامانی، آناهیتا کمیجانی صفحات 77-102

    هدف پژوهش حاضر اثربخشی کاربرد نقشه مفهومی بر شناسایی بدفهمی های دانشجویان رشته آموزش ریاضی از سواد نموداری است. روش پژوهش تلفیقی از دو روش کمی و کیفی است. جامعه آماری کل دانشجویان رشته آموزش ریاضی بود که 18 دانشجوی کارشناسی و 15 دانشجوی کارشناسی ارشد رشته آموزش ریاضی به عنوان نمونه هدفمند انتخاب شدند. دانشجویان هر مقطع به سه گروه تقسیم بندی شدند. دانشجویان گروه اول، ابتدا به سوال های آزمون نقشه مفهومی و سپس به سوال های آزمون کتبی و گروه دوم ابتدا به سوال های آزمون کتبی و سپس به سوال های آزمون نقشه مفهومی و گروه سوم فقط به سوال های آزمون کتبی پاسخ می دهند. دانشجویان گروه 1 و 2 فرصت بازگشت به سوالات آزمونی که ابتدا انجام داده بودند و تصحیح پاسخ های خود را نداشتند. برای ارزیابی تاثیر استفاده از نقشه مفهومی بر یادگیری دانشجویان، همه دانشجویان سه گروه به یک سوال، با عنوان آزمون مجموعی پاسخ دادند. برای تجزیه و تحلیل داده ها از آزمون تحلیل واریانس یک طرفه برای هر گروه و به صورت میانگین برای همه گروه ها و همچنین مقایسه تفاضل میانگین های نمره های گروه ها در آزمون کتبی با روش تعقیبی توکی استفاده شد. در پایان، به کمک ابزار نقشه مفهومی، بدفهمی های دانشجویان شناسایی و در 4 دسته عدم تشخیص درست نام نمودارها، رسم نادرست نمودارهای آماری، عدم تشخیص صحیح نوع متغیر و تشخیص نمودار مناسب برای یک مجموعه داده، طبقه بندی شدند.

    کلیدواژگان: نقشه مفهومی، سواد نموداری، آموزش آمار، بدفهمی، دانشجومعلمان
  • مهران امینیان* صفحات 103-114

    هدف از این مقاله بررسی نگاشت های همدیس ضعیف افقی مطرح شده در [P. Baird and J. C. Wood, Harmonic morphisms between Riemannian manifolds, London Mathematical Society Monographs. New Series, 29, The Clarendon Press, Oxford University ress, Oxford, 2003] است. در ابتدا سعی می کنیم با درنظر گرفتن متریک های ریمانی دلخواه روی فضای اقلیدسی نتایج این کتاب را تعمیم دهیم و سپس به بررسی خمینه های انتگرال تماما نافی و تماما ژیودزیک از توزیع های نگاشت تصویر، سابمرژن همدیس بین فضاهای اقلیدسی با متریک های ریمانی دلخواه می پردازیم.

    کلیدواژگان: نگاشت همدیس افقی، اتساع مربع، توزیع
|
  • Saeid Alikhani *, Maryam Safazadeh Pages 1-17

    Permutation patterns is a burgeoning area of research with roots in enumerative combinatorics and theoretical computer science. This article first presents a brief overview of pattern avoidance and a survey of enumeration results that are standard knowledge within the field. Then, we turn our attention to a newer optimization problem of pattern packing. We survey pattern packing results in the general case before we consider packing in a specific type of permutation that leads to a new and surprising connection with physical chemistry. Note that the original paper has published in ``Notices of the American Mathematical Society, 67, Number 7, 994-1001" and we have translated it into Farsi. This is just an extended abstract for Journal of Mathematics and Society.

    Keywords: pattern avoidance, Permutation, periodic table
  • Marzieh Farshid, Razieh Farshid * Pages 19-38

    This study is a descriptive study with a scientometrics approach and the method of co-word analysis which analyzes scientific outputs in the field of the cross-diffusion predator prey model on the Web of Science from 1997 to September 11, 2022. In this research, to analyze the data, Hist-Cite, Excel, Bibexcel, and Gephi software and for drawing the maps, Vos viewer software is used. In the cross-diffusion predator prey model, we investigate the structure of productions such as publications, institutions, and researchers with the high productions and citations. Also, the co-occurrence analysis related to the mentioned topic and the cooperation of countries and authors and centrality measures are discussed. The results obtained from the data analysis show that among the published works, 305 research have been published. Among the countries and the authors, China with 226 works and M. S. Fu , M. X. Wang and L. N. Guin have with 17 works respectively. M. X. Wang also has the highest number of citations with 242 local citations and 817 global citations. The journal of Nonlinear Analysis Real World Applications has published with 23 works. Among the investigated topics in the predator prey model with cross diffusion, the concepts of pattern formation, Turing instability and stability were obtained with a frequency of 49, 63 and 40, respectively. In the following, the co-word analysis of studies in this field, 6 clusters of words and concepts were identified. The cooperation map of the countries also showed that among the countries in this field, China has the largest number of works and has the highest level of the communication with other countries. The authors’ cooperation map has formed 5 clusters. Meanwhile, L. N. Guin with 10 works and 7 connections and M. X. Wang with 7 works and 4 connections have the highest number of connections. Among the top authors in the world, in terms of degree centrality, closeness centrality, and betweenness centrality respectively, S. M. Fu, L. N. Guin and W. M. Wang are ranked first.

    Keywords: Scientometrics, Predator prey model, Cross-diffusion, Co-occurrence analysis
  • Amirhosein Nokhodkar, Rasool Kazemi * Pages 39-60

    In this paper, we prove that for every tournament matrix with nonzero spectral radius, the power iteration method converges to a nonzero eigenvector corresponding to the eigenvalue with the maximum magnitude. An application of this result for ranking the corresponding players of the matrix is also given.

    Keywords: Tournament matrix, power iteration method, dominant eigenvalue, Perron's eigenvector, ranking problem
  • Narges Yaftian *, Ladan Pazoki Pages 61-76

    Despite the many studies conducted in the field of mathematics education and especially geometry, we see that the process of teaching and learning geometry has many challenges. Students' challenges in geometry usually appear when solving problems. Two of the approaches that describe the process of solving geometric problems are called geometrical paradigms and working spaces. The purpose of this article, which is a review article, is to briefly describe these two approaches based on related studies and then show their importance in the process of teaching and learning geometry. In general, geometrical working space refers to the interaction between the three components of visualization, construction and proof. The working space in which a person is reasoning depends on the geometrical paradigm. In Geometry I, the reasoning is based on intuition and experiment, and in Geometry II, the reasoning is made by axioms, but the connection with the physical world is still maintained. Finally, in Geometry III, there’s no connection with the physical world and the reasoning is completely logical and abstract. Identifying students' geometrical paradigms and studying the working space in which they solve problems allows teachers to design their teaching according to students' understanding and also in case of difficulties in the process of teaching and learning, they can use a useful approach.

    Keywords: Geometry, geometrical paradigms, geometrical working spaces
  • Nafise Azadi, Ebrahim Reyhani *, Ehsan Bahramisamani, Anahita Komeijani Pages 77-102

    The concept map becomes meaningful with the connection between the new concepts and the existing concepts in the cognitive structure. Using the concept map, the learners combine the contents and realize the internal connection between the concepts. In this sense, statistics is important as they help people interpret important information. The purpose of the effectiveness of the concept map is to identify misconceptions in the field of mathematics education from graphic literacy. The current research method is an interpretation of two quantitative and qualitative methods. The statistical population was all preservice mathematics teachers (PMT), 18 undergraduate PMTs and 15 master's PMTs were selected as the purposive sample. The PMTs of each level were divided into three groups. The PMTs of the first group completed the concept map and then answer the questions of the written exam and the second group first answer the questions of the written exam and then completed the concept map and the third group only answer the questions of the written exam. The PMTs of group 1 and 2 did not have the opportunity to return to the exam questions they did first and correct their answers. In order to evaluate the effect of using concept maps on PMTs' learning, all PMTs of the three groups answered one question called the total exam. To analyze the data, the one-way analysis of variance test was used for each group and as an average for all groups, as well as comparing the difference of the average scores of the groups in the written exam with Tukey’s post-test method. In the end, with the help of the concept map tool, PMTs' misconceptions were identified and classified into 4 categories, failure to correctly recognize the names of graphs, incorrect drawing of statistical graphs, failure to correctly recognize the type of variable and recognition of the appropriate graph for a data set. The research findings showed that the concept map identified the misconceptions of preservice teachers with better results than the results of the written exam. PMTs can use this method to teach different subjects, especially statistics in school, and improve the teaching-learning process and strengthen meaningful learning.

    Keywords: diagrammatic literacy, statistics education, Misconception, prospective teachers
  • Mehran Aminian * Pages 103-114

    The aim of this paper is to consider horizontally weakly conformal maps which have been studied in [P. Baird and J. C. Wood, Harmonic morphisms between Riemannian manifolds, London Mathematical Society Monographs. New Series, 29, The Clarendon Press, Oxford University Press, Oxford, 2003]. We first generalize the results of this book for Euclidean space with arbitrary Riemannian metrics and then we study totally umbilic and totally geodesic integral manifolds of the projection map, when regarded as conformal submersion between Euclidean spaces with arbitrary Riemannian metrics.

    Keywords: Horizontally weakly conformal maps, Square dilation, Distribution