BenjaminAnswer2021

ベンジャミン問題解説(小学５年生・６年生)

A
2021-お買いもの-解説
- 考案国：インドネシア
- 正解
  - 左のビーバーは、5kgと3kgを運びます。
  - 真ん中のビーバーは、3kgと2kgを運びます。
  - 右のビーバーは、3kgと2kgを運びます。
- 説明
  - 重さが同じものは、誰がどの品物を持っても構いません。
    - 3kgは、おさとう、リンゴ、たき木のどれかです。
    - 2kgは、トウモロコシ、ほうれん草のどちらかです。
  - 品物は6種類あって、かごは6個ありますから、すべてのかごで運ぶ必要があります。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、複数の条件について考える必要がありました。
  - 条件は、「すべての品物を一度に運ぶこと」「ビーバーが運べる最大の重さ」「ビーバーが運べるのは2つの品物だけ」の3つです。
  - コンピュータの検索でも、いろいろな組み合わせの中から、条件をすべて満たすものを探すことで、便利な情報を探すことができます。
2021-プレゼント-解説
- 考案国：ドイツ
- 正解
- 説明
  - 同じプレゼントを欲しいビーバーが2人いますので、全員に一番好きなプレゼントを渡すことはできません。
  - まず、一番好きなプレゼントが重なっていない真ん中のビーバーには、そのプレゼントを渡すことにしましょう。
  - 次に、一番好きなプレゼントが重なっている2人について考えます。下のビーバーを見ると、二番目に好きなプレゼントはまだ渡されていませんので、このビーバーに渡すことができます。
  - しかし、上のビーバーを見ると二番目に好きなプレゼントは残っていませんので、一番好きなプレゼントを渡してあげるのがよさそうです。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、いろいろな場合を考える必要がありました。
  - 3人だけでも大変ですが、10人いると組み合わせは何万通りに増えてしまいます。
  - 人間がすべての場合を考えるのは難しいため、コンピュータですべての場合を計算することが行われています。
  - コンピュータはプログラムで問題を解く手順を伝えると、高速に処理を何万回でも行ってくれます。
2021-はいしゃさん-解説
- 考案国：クロアチア
- 正解
- 説明
  - 正解は「「右にまがる」をちょうど4回おこなって，はいしゃに行ってから家に帰れます．」です。
  - ビーバーは、上の絵のように、「前にすすむ」「右にまがる」を組み合わせて、歯医者さんに行った後、家に帰ることができます。
- 実際のコンピュータでは
  - 右にしか曲がれないビーバーを助けてあげましょう。難しく見える問題でも、よく考えてみると、解決する方法が見つかることがあります。
  - この問題のように、どこまで歩いてどこで曲がればよいかがわかると、ロボットをプログラムで動かすこともできます。
B
2021-コインいれ-解説
- 考案国：アイルランド
- 正解
- 説明
  - ビバ子のコイン入れには、のコインが4枚、のコインが2枚、のコインが1枚、のコインが1枚、入っていました。
  - 4つのコイン入れにどのコインが何枚ずつ入っているかを調べると、次の表のようになりました。ビバ子のコイン入れと同じコインが入ってるものを探しましょう。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、コインの表と裏を見ることで、「違うもののように見えるけれど、同じものを表している」データについて扱いました。
  - たとえば、授業のアンケートで「楽しかった」「勉強になった」「受けてよかった」「またやってみたい」などは、表現は違いますが、同じ「よい授業だった」という情報を表しているかもしれません。
  - コンピュータが日本語の文章などを解釈するときも、「楽しい」「嬉しい」「感動した」などを前向きな感情として近い意味として扱うことが行われています。
2021-カメ-解説
- 考案国：ドイツ
- 正解
- 説明
  - それぞれの公園で、カメが草地を動く道を赤い線で描いてみました。
  - 3つの公園では、カメはすべての草地を1回だけ歩くことができます。
  - 左下にある公園は、すべてのマス目を1回だけ通ることができません。右にある6個のマス目は、上と下のどちらから歩いても、すべてのマス目を1回ずつ歩くことはできないのですね！
- 実際のコンピュータでは
  - 草地を点と考えたとき、「すべての点を1回だけ通って歩く」問題や、「すべての点を1回だけ通って歩き、元の場所に戻る」問題は、以前から研究されてきました。
  - すべての場合をコンピュータで試すことは可能ですが、効率よく正解を見つける方法は現在も研究が勧められています。
2021-ボール-解説
- 考案国：韓国
- 正解
  - 次の図は、正解のひとつです。
- 説明
  - 別の移し方でも、同じ色のボールをすべて同じビンに入れることができます。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、ビンのいちばん上にボールを置いたり、いちばん上にあるボールを取り出したりすることができました。
  - このように、「最後に入れたものを最初に取り出す」考え方をスタックと呼んでいます。スタックはコンピュータの中で、計算をするときなどに便利に使われています。
2021-せんろ-解説
- 考案国：ポルトガル
- 正解
- 説明
  - 2つの正解があります．
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、列車を横や縦に進ませたり、左や右に曲げる線路を選びました。
  - この問題のレールは、コンピュータのプログラムを表しています。
  - 線路をうまく並べると、列車を正しい場所に進ませることができます。
  - プログラムも同じように、命令をうまく並べると、コンピュータを正しく動かすことができます。
  - みなさんが使う、スマートフォンやタブレット、パソコンなどのプログラムは、たくさんの命令を順番に実行しながら動いているのです。
C
2021-ビーバーのおひゃくしょうさん-解説
- 考案国：トルコ
- 正解
- 説明
  - 茶色の畑には水が流れないように、せき止める場所を考えましょう。
  - いちばん左の茶色の畑に水を流さないためには、Bで水を止める必要があります。
  - 真ん中の2つの茶色の畑に水を流さないためには、FとHの両方で水を止める必要があります。
  - 右の2つの茶色の畑に水を流さないためには、Jで水を止める必要があります。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、組み合わせを扱っています。
  - たとえば、いちばん左の畑は「Aが開いている」ときに水が流れます。
  - 左から2番目の茶色の畑は「AとBの両方が開いている」ときに水が流れます。
  - 左から3番目のGの下にあるむぎの畑は「AとBとGがすべて開いている」ときか、「CとGの両方が開いている」ときに水が流れます。
  - 「流れるか、流れないか」のような2種類の値を持つ条件を使い、それらを「両方開いている、どちらかが開いている」のように組み合わせて扱うことを、論理演算と呼び、プログラムの中で便利に利用されています。
2021-会えるかな？-解説
- 考案国：リトアニア
- 正解
  - 2ひきのビーバーは、図のC5のはっぱで会えるかもしれません。
- 説明
  - 左下のビーバーは、スタートするときに、上と右のどちらに進むかを選べます。
    - 上に行くとA3で行き止まりになるか、B4から始まるうずまきにはまってしまうかもしれません。
    - スタートから右に行くと、D3まで進むことができます。
    - D3では、左に進んで大きなうずまきを回るか、上に進んでもう一つの行き止まりであるC5に到達するかを選べます。
  - 右にいるビーバーも、スタートするときに上と下を選べます。
    - 下に行くと、G2で行き止まりになってしまいます。
    - 上に行くとG3に進むことができます。
    - G3では、下に行ってG2で行き止まりになるか、左に進んでE5まで進み、そこから右に進んでうずまきに入るか、左に進んでC5の行き止まりまで進むかを選べます。
  - このように、C5のはっぱで2ひきのビーバーが会うことができることがわかりました。
- 実際のコンピュータでは
  - この問題では、スタートから出発して、分かれ道があるたびに、どちらに行くかを選ぶことができました。
  - また、進んだ道が行き止まりになってしまったり、うずまきに入ってしまい進めなくなったときは、元の分かれ道に戻って、違う道に進むことができました。
  - このように、いろいろな道を進んでみて、進めなくなったら少し戻って違う道を進む探し方をバックトラック（後戻り）と呼ばれ、コンピュータの中でデータを探すときなどに使われています。
2021-森の見はり-解説
- 考案国：オーストリア
- 正解
  - 3つの見はり台を使った下の図が正解です。
- 説明
  - 道は8本あります。
  - もし見はりだいを2つしか使わないと、4本ずつ見はる必要がありますが、4本の道を見はることのできる見はりだいはありませんので、2つの見はりだいではぜんぶの道を見はれないことがわかります。
- 実際のコンピュータでは
  - コンピュータの世界では、多くの情報を、点と線で表す「グラフ」で扱います。この問題では、グラフは次の図のように表せます。
  - この問題は、「すべての線が、選ばれた点のどれかにつながっている」と考えることができます。このような問題は最小頂点被覆問題と呼ばれ、「すべての通りを照らすことのできる街灯の配置」や「すべての廊下を撮影できるカメラの配置」などを考えるときに使うことができます。