opgave 1Wikipedia
Wikipedia is een internationale internet-encyclopedie.
In maart 2012 bevatte de Nederlandstalige editie ruim één miljoen
artikelen. In de tabel staan gegevens van 2012.
tabel
Zoals in bovenstaande tabel te zien is, groeit het aantal artikelen flink.
Sommigen beweren dat hier sprake is van lineaire groei, anderen houden
het op exponentiële groei.
14pOnderzoek elk van deze beweringen.
Over een langere periode bleek de groei sterker te worden: in de
23 weken van 19 april tot 27 september 2012 groeide de Nederlandstalige
Wikipedia uit tot 1 120 987 artikelen.
Neem aan dat het aantal artikelen vanaf 19 april exponentieel groeide en
in de toekomst met dezelfde factor blijft groeien.
24pBereken het aantal artikelen op 19 april 2014.
De relatief grote omvang van de Nederlandstalige Wikipedia is voor een
deel te verklaren door het grote aantal door computers gegenereerde
artikelen. Het zijn wel echte artikelen maar ze zijn erg kort en geven
informatie die niet bijzonder interessant is. Een voorbeeld van zo'n artikel:
Miedzianów
Miedzianów is een dorp in de Poolse woiwodschap Groot-Polen. De
plaats maakt deel uit van de gemeente Nowe Skalmierzyce en telt 200
inwoners.
Het valt niet op dat er zo veel van deze artikelen zijn. Alleen door in het
beginscherm van Wikipedia een willekeurige pagina te vragen, komen
deze 'computerartikelen' tevoorschijn.
In januari 2013 werd vastgesteld dat een derde deel van alle artikelen
door computers gegenereerd was. Het aantal gewone artikelen groeide op
dat moment exponentieel met een jaarlijkse toename van 5%. Het aantal
computerartikelen groeide echter jaarlijks met 17%. Veronderstel dat de
groei van beide soorten artikelen zich de jaren erna op dezelfde wijze
voortzet.
35pBereken na hoeveel jaar er meer computergegeneerde artikelen zullen
zijn dan gewone artikelen. Geef je antwoord in maanden nauwkeurig.
Inmiddels wordt beweerd dat meer dan 40% van alle artikelen van de
Nederlandstalige Wikipedia door een computer gegenereerd is. Bij een
test in 2014 werden 50 willekeurige artikelen opgevraagd. Daarvan waren
er 28 door een computer gegenereerd.
46pOnderzoek met het toetsen van hypothesen met een significantieniveau
van 1% of dit voldoende reden geeft om te veronderstellen dat meer dan
40% van de artikelen computerartikelen zijn.
opgave 2Touchscreens
Bij het ontwerpen van touchscreens (aanraakschermen) foto
voor moderne media als tablets en mobiele telefoons
besteedt men veel aandacht aan het gebruiksgemak.
Gebruikers willen immers snel kunnen navigeren.
Op de foto zie je een touchscreen met een menu
bestaande uit 13 knoppen.
De tijd die je nodig hebt om in een menu de juiste knop
te vinden, hangt mede af van het aantal knoppen in het
menu.
Volgens de psycholoog Hick kun je deze benodigde
tijd T berekenen met de formule:
T(n) = b ⋅2 log(n + 1)
Hierbij is T de tijd in seconden, n het aantal knoppen in het menu en
b een positieve constante die afhangt van de behendigheid van de
gebruiker.
In deze opgave kijken we naar dit model van Hick.
Om de juiste knop te vinden op het touchscreen van de foto heeft Irene
8 seconden nodig.
53pBereken haar waarde van b in één decimaal nauwkeurig.
Pim is veel handiger met een touchscreen dan zijn vader. Hij kan in een
menu met 16 knoppen even snel de juiste knop vinden als zijn vader in
een menu met 4 knoppen. Dit betekent dat zijn b-waarde (bp) kleiner is
dan de b-waarde van zijn vader (bv).
64pOnderzoek of dit betekent dat de b-waarde van Pim precies half zo groot
is als die van zijn vader.
Sommige gebruikers vinden een menu met veel knoppen onoverzichtelijk.
Daarom deelt men een menu soms op in submenu's met minder knoppen.
Als er bijvoorbeeld in totaal 18 knoppen zijn, kan de ontwerper ervoor
kiezen om:
methode I één menu van 18 knoppen te maken
of
methode II een menu met 3 knoppen te maken, waarbij na elk van de
3 mogelijke keuzes weer een submenu met 6 knoppen
verschijnt.
De gebruiker wint hiermee overzichtelijkheid want hij weet nu precies in
welk submenu hij moet zoeken, maar hij verliest tijd omdat hij twee keer
(in een menu) de juiste knop moet zien te vinden.
Als b = 0,9 duurt het keuzeproces bij methode II minstens 0,5 seconde
langer dan bij methode I.
73pToon met behulp van de formule voor T(n) aan dat dit juist is.
Uit de formule volgt dat één menu met alle knoppen altijd sneller werkt
dan een opdeling in submenu's. Dus: één menu met p ⋅ q knoppen is altijd
sneller dan een hoofdmenu met p knoppen gevolgd door p submenu's met
elk q knoppen.
84pNeem b = 1 en toon aan dat T(p) + T(q) altijd groter is dan T(p ⋅ q).
opgave 3Wind mee, wind tegen
Op de site buienradar.nl kun je
92pverschillende weerkaarten bekijken.
De kaarten bevatten actuele
weergegevens zoals temperatuur,
windkracht en windrichting. In de
figuur hiernaast zie je de windkaart
van Nederland op maandag 11 maart
2013 om 20:40 uur. Deze kaart is
gebaseerd op gegevens van KNMI-
meetstations die over Nederland zijn
verspreid. Deze meetstations geven
elke 10 minuten een nieuwe
waarneming af.
In Nederland zijn er 53 officiële
KNMI-meetstations.
Bereken hoeveel waarnemingen er
elke dag in totaal door de officiële meetstations aan het KNMI worden
doorgegeven.
Als je in de ochtend van huis naar school fietst en in de middag
terugfietst, kan de wind invloed hebben op je totale reistijd. Hoe dat zit,
onderzoeken we in de rest van deze opgave.
Sylvia woont 10 km van school. Zij fietst elke schooldag. We gaan ervan
uit dat als er geen wind is, haar snelheid constant 20 km/u is. Haar totale
reistijd is op zo'n schooldag dus 1 uur.
Meestal waait het echter. We veronderstellen dat Sylvia altijd wind mee
heeft op de heenweg en wind tegen op de terugweg en dat de wind de
hele dag constant is. Dan is Sylvia's snelheid op de heenweg
20 + w km/u en op de terugweg 20—w km/u. Hierbij geldt 0 ≤ w < 20.
Op een dag geldt w = 5. Sylvia's totale reistijd is die dag langer dan 1 uur.
104pBereken hoeveel minuten haar totale reistijd die dag langer is dan 1 uur.
Sylvia's totale reistijd T in uren wordt gegeven door de formule:
De formule voor T kan worden gevonden door een formule voor de reistijd
voor de heenweg en een formule voor de reistijd voor de terugweg op te
stellen en deze formules bij elkaar op te tellen.
115pStel deze formules op en toon daarmee aan dat de bovenstaande formule
voor T juist is.
Op een dag is Sylvia's totale reistijd 1 uur en 20 minuten.
123pBereken de waarde van w op die dag.
Met de formule voor Sylvia's totale reistijd kun je zonder te rekenen
beredeneren dat haar totale reistijd op een dag met wind groter is dan op
een dag zonder wind.
133pGeef zo'n redenering.
Dat de totale reistijd toeneemt als w toeneemt, kun je ook aantonen met
behulp van de afgeleide van T.
145pStel een formule op voor de afgeleide van T en toon daarmee aan dat de
totale reistijd toeneemt als w toeneemt.
opgave 5Vreemde dobbelstenen
De investeerder Warren Buffett houdt van dobbelspelletjes met
ongebruikelijke dobbelstenen. Hij daagt Bill Gates, de oprichter van
Microsoft, uit voor een spelletje waarbij ze allebei een dobbelsteen mogen
werpen. Degene met het hoogste ogenaantal wint.
Ze gebruiken drie dobbelstenen: een blauwe, een groene en een rode. De
ogenaantallen staan in tabel 1.
Warren laat Bill als eerste een dobbelsteen kiezen, en nadat Bill de
blauwe pakt, kiest Warren de rode dobbelsteen.
193pBereken de kans dat Warren wint.
Even later spelen Warren en Bill weer tegen elkaar, maar de spelregels
zijn veranderd. Er zijn nu twee blauwe, twee groene en twee rode
dobbelstenen. Warren kiest twee dobbelstenen van gelijke kleur, waarna
Bill twee andere dobbelstenen van gelijke kleur moet kiezen. De winnaar
is degene met de hoogste som van zijn ogenaantallen.
Warren begint. Hij kiest de twee rode dobbelstenen. De kansverdeling
voor de som van zijn ogenaantallen staat in tabel 2.
tabel 2
Bill kiest de twee groene dobbelstenen.
206pBereken de kans dat Bill wint.