Geekly articles weekly

US-Straßennummerierung und Mathematik



Neil: Wie kann ich auf einer nicht existierenden Straße zu einer Stadt gehen, die es wahrscheinlich auch nicht gibt?
O. Grant: Nun, es gibt nicht spezifizierte Nummern. Warum nicht Autobahnen und Städte?
- Nein, das wird es nicht. Es muss eine bessere Erklärung geben.
- Die beste Erklärung? Okay, vielleicht eine parallele Messung oder ein Traum, oder vielleicht hängt es mit Ihrem Wunsch zusammen, oder liegen Sie im Koma, nachdem Sie diesen Eimer getroffen haben, und vielleicht ... vielleicht sind Sie tot?
Der Film „Route 60: Fälle auf der Straße“, 2002

Mathematik kann auf viele Arten gesehen werden, die uns jeden Tag umgeben. Es gibt eine Meinung, dass mathematische Prinzipien untrennbar mit dem verbunden sind, was wir im uns umgebenden Universum beobachten. Goldener Schnitt, Fraktale, Kristallgitter, eine Reihe von Fibonacci-Zahlen. In den USA gibt es ein Autobahnnummerierungssystem. Sie alle haben in der Realität oder im Kino gesehen, wie Amerikaner Straßen mit Zahlen und Buchstaben bezeichnen.

3. Und dieses System wurde in so und so einem Jahr erfunden. Und sie haben es nicht ohne die Hilfe der Grundmathematik getan. Das Ziel war es, dies zu tun (um es der durchschnittlichen Person, wie ich es verstehe, leichter zu machen).

Dieser Artikel befasst sich mit Autobahnen in Amerika. Es scheint, dass für die Karte der Staatsstraßen so etwas Besonderes benötigt wird - ordnen Sie die Zahlen, das ist die ganze Komplexität. Aber nein, in jedem StraßennamenMehrere Bedeutungen sind verborgen : Richtung, Bedeutung der Straße und etwas anderes. Das System wurde mit Hilfe der Grundmathematik erfunden, damit die Fahrer die lange Leinwand amerikanischer Straßen leichter benutzen können.

Einige interessante Fakten





  • Das Interstate Highway Numbering Scheme wurde 1957 von der American Association of State Highways and Transportation entwickelt. Die derzeitige Kennzeichnungspolitik wurde seit 1973 beibehalten.
  • Innerhalb der Grenzen des nordamerikanischen Kontinents sind wichtige Autobahnen mit weniger als 100 Nummern gekennzeichnet.
  • In den USA gibt es keine Autobahnen mit den Nummern I-60 und I-50. Sie sollten durch Staaten mit US-Straßen und denselben Nummern fahren, aber das Wiederholen von Nummern ist gesetzlich verboten.
  • . . , - I-35E I-35W. I-35, .

Für einen unvorbereiteten Reisenden mag die US-Straßenkarte verwirrend erscheinen, wie das U-Bahn-Netz von Städten wie New York oder London. Wenn die Karte jedoch in einer geraden Form dargestellt wird, sehen wir ein geometrisches Gitter.



Nach dem angenommenen Nummerierungssystem haben Straßen mit geraden Nummern eine Ost-West-Richtung. Zum Beispiel I-10, I-90. Der Buchstabe "I" vor den Zahlen zeigt "Interstate" (Interstate) an. Straßen mit merkwürdigen Schildern verlaufen von Norden nach Süden. Zum Beispiel I-5, I-95. Die Nummerierung nimmt von Südwesten nach Nordosten zu - von der unteren linken Ecke der Karte nach oben rechts. Die ungeraden Bezeichnungen sind von West nach Ost und die geraden von Süd nach Nord.

Die erwähnte I-5 befindet sich an der Westküste und die I-95 im Osten. Es stellt sich heraus, dass die I-10 in Texas und die I-90 in Massachusetts stattfindet. Die Hauptstraßen sind durch Vielfache von fünf gekennzeichnet - sie nehmen von Nord nach Süd zu, beginnend an der I-5 und endend mit der I-95.

Autobahnen sind mit drei Nummern gepaart. Zum Beispiel schneidet 290 mit dem 90., 495 mit dem 95 .. Sie können kreisförmig, radial oder verzweigt sein. Eine dreistellige Zahl wird gebildet, indem der zweistelligen Zahl einer nahe gelegenen Autobahn eine Ziffer hinzugefügt wird: Die Abzweigungen erhalten eine ungerade Zahl (190) und die radialen und ringförmigen eine gerade Zahl (495). Da das System vom Menschen erfunden wurde, finden Sie Ausnahmen zu den beschriebenen Mustern.

In dieser einfachen digitalen Schaltung werden viele Informationen verschlüsselt. Ohne eine Karte in der Hand können Sie anhand der Straßennummer bestimmen, wo Sie sich gerade befinden und wo Sie sie erhalten.



Beispiel


Nehmen Sie eine Straße mit einer beliebigen Nummer 321. Dies ist eine Straße, in die eine der Hauptstraßen und die Autobahn mit der Nummer 21 übergehen. Die Straße mit der Nummer 21 verläuft mehr an der Westküste als im Osten.

Nur anhand der oben genannten Grundsätze können wir sagen, dass die I-90 von Seattle nach Boston erreichbar ist. Und wenn Sie vom direkten Weg abweichen, können Sie beispielsweise auf der I-95 South in Florida anrufen und dann auf der I-10 West nach Los Angeles und schließlich auf der I-5 North nach Seattle zurückkehren.

Wie funktioniert das alles?


Es gibt ein Konzept von Zahlen mit all ihren Merkmalen wie Parität, Größe, Anzahl der Ziffern und so weiter. Außerdem bemerkten die Menschen, dass ein Objekt aus der realen Welt, wie beispielsweise eine Autobahn, auch unterschiedliche Eigenschaften hat: Richtung, Ort, hierarchische Bedeutungsebene.

Die Autoren des Straßennummerierungssystems haben also die Eigenschaften der Nummer mit den Eigenschaften des Straßenobjekts verknüpft.
ZahleneigenschaftAutobahneinstellung
gerade / ungeradeRichtung S \ S und B \ W.
numerische Reihenfolgebestellen Sie Z-V und Yu-S
zwei ZiffernAutobahn
dreistelligweniger bedeutende Autobahn
Dies ist die Essenz des mathematischen Denkens. Es geht nicht um schnelle arithmetische Operationen oder das Speichern von Formeln, sondern darum, wie Muster verbunden werden. Mathematik ist eine Sammlung abstrakter Objekte, die wir mit Objekten aus dem wirklichen Leben korrelieren. Die Nützlichkeit abstrakter Objekte hängt ganz von der menschlichen Vorstellungskraft ab.

Was sonst?


Nun zu den Primzahlen.



Es wird angenommen, dass kleine Primzahlen für lokale Richtungen verwendet werden: 2, 3, 5, 7, 11. Wenn alle Hauptrouten nummeriert sind, können die kleineren Straßen, die die Hauptrouten verbinden, der folgenden Regel folgen: Wenn Sie die beiden Richtungen im Namen kombinieren, verwenden Sie ihre Arbeit.

Beispiel


Straße 5 verbindet sich mit Straße 11, wir erhalten Richtung 55.

Und wenn Sie sich auf Routen mit einer Nummer verlaufen, quadrieren Sie sie, 5 * 5 = 25. Dies bedeutet, dass Route 25 Route 5 mit sich selbst verbindet. Wenn Sie die drei Straßen verbinden, kann es sich um eine Route handeln, z. B. 66 - 2 * 3 * 11. Jede beliebige Nummerierung von Hauptstraßen beim Multiplizieren ergibt eine eindeutige Nummer. 33 wird niemals als Produkt von zwei Paaren unterschiedlicher Bezeichnungen wichtiger Autobahnen funktionieren. Jede Zahl hat eine eindeutige Hauptfaktorisierung.

Source: https://habr.com/ru/post/de399235/

More articles:


All Articles