白田 由香利

学生にとって難解と思われているブラック＝ショールズ方程式であるが，視覚的にグラフィクス表現することで，理解が容易になる。本稿では，その確率的ブラウン運動を含む確立微分方程式に関するシミュレーション実験結果と代数学的に求められる理論的結果を3次元グラフィクスにより示す。確率的現象をコンピュータ上に再現することで，確率的ブラウン運動の理解が容易になり，同時に理論的に求められる正規分布を示し両者を比較することで，理論的事柄の理解を深める。また，オプションの期待値の導出過程における，期待値計算の積分計算範囲を，正規分布に伴う確率変数と対数正規分布に従う確率変数に関して，両者同時にグラフィクスで視覚的に示す。本稿のグラフィクスの特長は，変数間の関係をスライダー操作によるモーションとして表現した点である。スライダーで変数を動かすことにより，複雑な関係式における他の変数への影響の理解が容易になる。

本稿では，経営学科の学生に固有値の概念を理解させる教授法として，対角行列で表わされる線型変換を初めに与える方法を提案する。そこでは，始めに，固有値とはその拡大操作による各軸方向の拡大率である，という比喩を用いて説明する。ついで，この拡大操作を複数の非直交座標系に対して行う際，基底変換が必要である，と説明する。伝えるべきことは，直感的解釈として，この対角行列で表される拡大マシンの，各軸方向への倍率が固有値であり，2次元の場合，拡大操作行列の2つの列ベクトルを作る面積が行列式であり，その両者の値は基底を変えても不変，ということである。この教授法を使って，主成分分析を比喩的に説明した。主成分分析とは，その分散共分散行列の固有値を求め，固有値を固有ベクトル方向のデータの分散の度合いと解釈する分析法である。固有ベクトル方向に拡大した様子を分析することが，主成分分析の目的である，と説明する。

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