全國中小學科展

繞遠路的螞蟻

科展類別

全國中小學科展作品

屆次

第63屆--民國112年

科別

數學科

得獎情形

探究精神獎

學校名稱

臺北市立成功高級中學

指導老師

陳君毅

作者

黃子恆;柯典辰

關鍵字

期望值、矩陣、圖

摘要或動機

本研究探討螞蟻在一個無向簡單圖上,由原點出發沿著邊移動。當抵達某一點時,螞蟻會選擇和此點相鄰的某一點前進,作為下一步移動,但不能往回走,若螞蟻回到原點便不再移動。已知圖上各點的度皆大於等於 2,試問螞蟻在數次移動後回到原點時,移動次數的期望值為多少? 我們最初是藉由觀察螞蟻經移動後回到原點的機率,推測每次回到原點時的機率之規律,但此方法難以在較為複雜的圖形上得到結果。接著使用了矩陣來研究,以矩陣乘法表示一次移動。有了矩陣,我們便能透過矩陣運算得到螞蟻在數次移動後抵達各點的機率,也能更方便的求出期望值。

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