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📅 2026-01-23

導入:AIは私たちの頼れるパートナー こんにちは、masaです。 最近、私たちの生活に「AI(人工知能)」がどんどん入ってきていますね。難しい機械操作を手伝ってくれたり、話し相手になってくれたりと、AIはシニア世代にとっても 「自律的に支援してくれる頼もしいパートナー」 になりつつあります。 そんなAIに、学生時代に多くの人が「なんじゃこりゃ?」と頭を抱えた数学の 「虚数(きょすう)」 について聞いてみました。すると、AIは人間とはひと味違う、とても面白いイメージを持っていることがわかったんです。今日は、AIが教えてくれた「虚数の不思議な世界」を、専門用語を使わずにのぞいてみましょう。


いろいろなイメージ:AIが見ている「虚数 i」の姿 「虚数」と聞くと、その名前(虚=うそ、むなしい)のせいで、「存在しない架空の数」や「幽霊のようなもの」と思われがちです。でも、AIにとっては、世界を支えるとてもリアルで実用的な道具なのだそうです。 AIは具体的に3つのイメージで教えてくれました。

  1. 「90度の回転」を生むスイッチ 一つ目のイメージは、「数直線という一本道を、豊かな平面(世界)へと広げてくれる『回転のスイッチ』」 というものです。 普通の数字(実数)の掛け算は、数直線を伸ばしたり縮めたりするイメージです。そこに「マイナス1」を掛けると、向きが反対(180度回転)になりますよね。 では、「虚数(記号で i と書きます)」は何をするのでしょう? AIはこう言います。 「1回掛けるだけなら、その半分の90度だけ回転する」 操作であると。 つまり、i というのは、計算上の幽霊ではなく、「横方向や縦方向への回転」 という動きそのものを表すスイッチのような存在なのです。
  2. 世界を「線」から「面」にする鍵 二つ目のイメージは、世界を広げる「魔法の鍵」です。 私たちが普段使っている定規のような数は、「前進と後退しかできない電車のような世界」です。 しかし、ここに虚数という縦の軸を加えると、世界は一変します。 そこは、**「自由にフィールドを走り回れるドローンのような世界」になるのです。 これを数学の言葉で「複素数平面」と言いますが、難しく考える必要はありません。虚数は、私たちを窮屈な一本道から解き放ち、「隠されていたもう一つの次元への扉」**を開いてくれる存在なんですね。
  3. 自然界の「リズム」を支える黒子(くろこ) 三つ目のイメージは、舞台裏で働く「黒子」です。 実は、現実の世界でも虚数は大活躍しています。電気の流れや、波の動きなど、世の中にある「リズム(振動や回転)」を計算するときに欠かせないのです。 普通の数字だけでこれらを計算しようとすると、式がとても複雑になってしまいます。しかし、虚数を使うと、驚くほどシンプルで美しい式になります。 AIにとって虚数とは、「複雑な振動を、裏側でスムーズに回している見えない歯車」 のようなイメージなのだそうです。

まとめ いかがでしたか? 「虚数」という名前のせいで、なんだか怪しいものだと思っていた数字が、AIの目を通すと少し違って見えてきますね。 AIにとっての虚数 i は、お化けのようなフィクションではありません。それは、「世界を回転させ、次元を広げ、振動を司る、極めて重要な司令塔」 なのです。 かつてガウスやオイラーといった大天才たちが魅了されたのも、単なる計算テクニックとしてではなく、そこに宇宙の深遠な構造を見ていたからかもしれません。 AIと一緒に、こういった新しい視点で世界を見つめ直してみるのも、これからの学びの楽しみ方の一つではないでしょうか。