WEKO3
アイテム
電子式のルービックキューブのリアルタイム実装と操作のPythonによる可視化
https://kiis.repo.nii.ac.jp/records/2000237
https://kiis.repo.nii.ac.jp/records/20002377216184e-c250-4815-b9c9-e9e77e1c2bf7
| 名前 / ファイル | ライセンス | アクション |
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電子式のルービックキューブのリアルタイム実装と操作のPythonによる可視化.pdf (2.4 MB)
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| Item type | 紀要論文 / Departmental Bulletin Paper(1) | |||||||||
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| 公開日 | 2025-04-01 | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | 電子式のルービックキューブのリアルタイム実装と操作のPythonによる可視化 | |||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| タイトル | ||||||||||
| タイトル | Real-time Implementation of an Electric Rubik's Cube and Visualization of its Operations with Python | |||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 著者 |
プラマンタ, ディンダ
× プラマンタ, ディンダ
WEKO
706
× Ueda, Takumi× Matsuzaki, Kazutaka× Kimura, Kenji× Nakano, Akira |
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| アクセス権 | ||||||||||
| アクセス権 | open access | |||||||||
| アクセス権URI | http://purl.org/coar/access_right/c_abf2 | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | ERC | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Latency | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Rubik’s | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Serial-communication | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | STEAM | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | ERC | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Latency | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Rubik’s | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | Serial-communication | |||||||||
| キーワード | ||||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 主題Scheme | Other | |||||||||
| 主題 | STEAM | |||||||||
| 内容記述 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||
| 内容記述 | 近年、日本では教育手法に対する需要が高まっており、その中でもSTEAM 教育（科学、技術、工学、芸術、数学）が注目を集めている。こうした背景から日本の高校数学のカリキュラムには、新単元に「数学と人間の活動」が追加された。この単元には、魔法陣やスライドパズル等の日常生活やゲームやパズル現れる数学が取り挙げられている。そこで先行研究ではこれに対応する形で、教具「23 Electric Rubik's Cube（23-ERC）」が導入された。本研究では、23-ERC に対してPython ベースの可視化ツールを開発し、リアルタイムに動作する支援ツールを提案する。このシステムは、教具内の組み込みC ベースの環境とPython ベースの環境を相互に接続し、シリアル通信を利用して連携させ実現する。Python のPySerial ライブラリを用いてシリアル通信ベースの出力をPython ベースの環境に取り込むことで、23-ERC は自身の現在の状態を認識し、それを処理してリアルタイムで実行することが可能となる。また、Python ベースのアプリケーションが23-ERC の操作を可視化し、物理的な23-ERC の動作を直感的に表現するグラフィカルな表示を提供する。提案するシステムは、シリアルインターフェースを通じてハードウェアとソフトウェア間のシームレスな通信を提供可能である。さらに、シリアル通信とPyFirmata など他のライブラリを比較した結果、ハードウェアのプッシュボタンによる通信がFirmata プロトコルよりも高速であることが判明した。 | |||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 内容記述 | ||||||||||
| 内容記述タイプ | Abstract | |||||||||
| 内容記述 | In recent years, the demand for educational methods in Japan, STEAM （Engineering, Technology, Engineering, Arts, Mathematics） education has received considerable attention. In Japan's high school mathematics curriculum, an additional new unit, Mathematics and Human Activities, has been added. This unit features sections have a mathematics in games and puzzles. In response to this, we introducing the hardware 23 Electric Rubik's Cube（ 23-ERC）. In this work, we present the real-time implementation of ERC, integrating hardware mechanics and Pythonbased visualization to enhance the user experience and accessibility of solving the cube. The system combines embedded microcontrollers already developed and connecting the serial monitor output from C-based environment into Python-based environment using serial communication. Utilizing the developed hardware, through PySerial libraries from Python and interpret the output from C-based into Python-based. We expect Cube to identify its current state, process it, and execute in real-time. In parallel, a Python-based application visualizes the operations of the cube, providing an intuitive graphical representation that mirrors the physical ERC. The proposed system achieves seamless communication between hardware and software through serial interfaces. We compare the serial communication with other libraries such as PyFirmata. We found that push buttons from the hardware communicates faster than Firmata protocol. | |||||||||
| 言語 | en | |||||||||
| 言語 | ||||||||||
| 言語 | eng | |||||||||
| 資源タイプ | ||||||||||
| 資源タイプ識別子 | http://purl.org/coar/resource_type/c_6501 | |||||||||
| 資源タイプ | departmental bulletin paper | |||||||||
| 収録物識別子 | ||||||||||
| 収録物識別子タイプ | PISSN | |||||||||
| 収録物識別子 | 1349-2780 | |||||||||
| 収録物識別子 | ||||||||||
| 収録物識別子タイプ | NCID | |||||||||
| 収録物識別子 | AA11371994 | |||||||||
| 書誌情報 |
ja : 九州情報大学研究論集 en : Bulletin Kyushu Institute of Information Sciences 巻 27, p. 15-26, ページ数 12, 発行日 2025-03-31 |
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| 出版者 | ||||||||||
| 言語 | ja | |||||||||
| 値 | 九州情報大学 | |||||||||
