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Vedic Maths: Sutra Lab

Mathématiques védiques, trente-neuf règles de calcul manipulables

Les mathématiques védiques sont un recueil de 1965, non un héritage antique. Trente-neuf de ses méthodes, chacune en machine paramétrique avec animation, dérivation et exercice.

  • 39méthodes, chacune un module
  • 16 + 13sutras et sous-sutras, entièrement couverts
  • 202points de procédure, chacun lié à une étape
  • 1fichier HTML, sans étape de build

La règle S2, Nikhilam, calcule 97 × 96 d'un trait : base 100, les écarts −3 et −4, la soustraction croisée jusqu'à 93, le produit des écarts 12, le résultat 9312. Chaque étape apparaît seule et la frise indique celle qui se déroule.

Pourquoi c'est publié

Les systèmes de règles sont notre matière de travail quotidienne : procédures de contrôle, logiques de configuration, règles de financement, méthodes de calcul. Sutra Lab montre comment nous rendons cela lisible, sous forme de modèle manipulable où chaque nombre affiché provient du même calcul qui place le dessin. Pour votre projet, cela signifie communication technique, explications interactives et petits moteurs de règles, construits à partir de la source et non d'un résumé. Cela signifie aussi que les limites d'une méthode figurent dans l'outil et non dans une note de bas de page.

Les mathématiques védiques sonnent antique et ne le sont pas. Ce qui circule sous ce nom est un recueil du vingtième siècle : seize sutras et treize sous-sutras de calcul mental, rassemblés par Bharati Krishna Tirtha et publiés en 1965. Mettez de côté la revendication d'origine et il reste quelque chose d'utile : trente-neuf méthodes de calcul, chacune cas particulier d'une identité algébrique ordinaire, plusieurs réellement plus rapides que la procédure scolaire. Sutra Lab reprend ce recueil et le reconstruit. Chaque règle devient une machine à curseurs : changez les nombres et tout le dessin, la suite des étapes, les lignes de travail et la dérivation se recalculent. À côté se tient un second document, The Sutra Ledger, qui porte les mêmes règles en texte et énonce la question de l'origine au lieu de la contourner. Ensemble, ils constituent notre preuve qu'un système de règles peut devenir un instrument manipulable, sans traîner avec lui une affirmation qui ne tient pas.

Trente-neuf machines, un seul contrat

Chaque méthode est un objet aux mêmes sept champs : paramètres, une fonction de calcul, une fonction de dessin, une procédure en clair, une dérivation, un exercice et une fonction d'alerte pour le domaine de validité. Les trente-neuf modules portent les sept. Le moteur d'étapes et la scène ne connaissent aucune méthode particulière, seulement ce contrat.

C'est pourquoi trente-quatre modules supplémentaires ont pu être ajoutés après les cinq premiers sans toucher à la mécanique sous-jacente. C'est là le vrai travail sur un tel outil : non pas l'animation, mais la question de ce que tous les cas ont en commun.

La page d'accueil range les méthodes en six familles : multiplication 5, division 3, carrés, cubes et racines 6, décimaux et divisibilité 6, algèbre et équations 12, vérifications et codes 7.

La page d'accueil de Sutra Lab avec un exemple calculé en boucle et le répertoire des méthodes par famille
La page d'accueil calcule 97 fois 96 en boucle, avec en dessous le compteur des méthodes ouvertes et le répertoire.

De la règle à l'instrument

Comment un sutra devient une machine

  1. 01 Lire la règle Sanskrit, translittération, sens littéral. L'aphorisme nomme le geste, pas la procédure. Nikhilam signifie tous à partir de neuf et le dernier à partir de dix, ce qui n'est pas encore une consigne.
  2. 02 Trouver l'identité qui la porte Derrière chaque règle se trouve une identité algébrique ordinaire qui la rend vraie. Pour Nikhilam, c'est le développement de (B+d1)(B+d2). Sans cette identité, il n'y a rien à dessiner et rien à démontrer.
  3. 03 Nommer les paramètres Que peut tourner le lecteur, et entre quelles limites ? Pour Nikhilam, ce sont la base et deux nombres dont la plage autorisée dépend de la base choisie. Les bornes peuvent être des fonctions d'autres paramètres.
  4. 04 Écrire le calcul comme une trace La fonction de calcul ne renvoie pas un résultat mais une suite d'étapes. Chaque étape porte un titre, son texte, la ligne pour la colonne de travail et le numéro du point de procédure en vigueur. Sur l'ensemble des modules, cela fait 202 points de procédure.
  5. 05 Accrocher le dessin aux mêmes numéros d'étape La fonction de dessin construit le SVG à partir de cette même trace et le jette à chaque changement de paramètre au lieu de le comparer. Aucun graphe de scène conservé, donc toute une classe de bogues d'état en moins.
  6. 06 Ajouter la limite et l'exercice Chacun des trente-neuf modules porte sa propre fonction d'alerte indiquant où la méthode cesse d'être rentable, et un exercice qui produit une nouvelle question du même type et vérifie lui-même la réponse.

Comment un module est construit

Un objet pilote à la fois la scène, la procédure et l'exercice

La fonction de calcul renvoie une trace d'étapes. Chaque étape porte son texte, la ligne pour la colonne de travail et le renvoi vers le point de procédure en vigueur. La fonction de dessin accroche ses groupes aux mêmes numéros d'étape. C'est pourquoi l'image et le texte ne peuvent pas diverger : il n'y a qu'une source.

La même mécanique, trois tâches sans rapport

Trois des trente-neuf

Le module Katapayadi décode un vers sanskrit syllabe par syllabe en chiffres et compare le résultat aux décimales de pi
Le thème Graphite, un sur dix. La ligne rouge marque l'endroit où le vers s'écarte de pi.

Des nombres dans un versLe système Katapayadi encode des chiffres dans les consonnes. Le vers connu donne trente et une décimales correctes de pi et diverge à la trente-deuxième. Le module écrit les deux, l'encodage et la divergence, et indique dans le même panneau que l'encodage est réel et que l'attribution à un Veda ne l'est pas.

Le second document, qui énonce l'origine

À côté de l'application se trouve un recueil statique, The Sutra Ledger. Il porte vingt-neuf règles nommées, les seize sutras et les treize sous-sutras, ainsi que treize techniques dérivées que le livre développe sans jamais les nommer. Chacune vient avec l'identité moderne qui la rend vraie.

Avant la première règle figure la page de titre avec trois cartes de réponse : l'arithmétique est-elle correcte, est-elle védique, est-elle plus rapide. Le document y répond une par une avant même de commencer.

La page de titre du recueil The Sutra Ledger avec trois cartes de réponse sur l'exactitude, l'origine et la vitesse
Trois questions, répondues séparément, avant la première règle.

La question avant la construction

Correct, non védique, parfois plus rapide

Sur ce sujet, trois questions fusionnent régulièrement en une seule. Posées séparément, elles reçoivent trois réponses différentes, et c'est cette séparation seule qui rend la matière utilisable.

L'arithmétique est-elle correcte ? Oui. Chacune des trente-neuf méthodes est un cas particulier d'une identité algébrique ordinaire, et chacune de ces identités figure dans l'outil à côté de la méthode qui repose sur elle. Numériquement, rien n'est faux dans ce système.

Est-elle védique ? Non. Bharati Krishna Tirtha, 1884 à 1960, a déclaré avoir reconstitué les sutras en étude solitaire entre 1911 et 1918 environ et les avoir tirés d'un appendice perdu de l'Atharvaveda. Un tel appendice n'a jamais été produit. Des seize volumes annoncés, un seul volume introductif subsiste, publié en 1965, cinq ans après sa mort. La liste canonique des règles porte la note de l'éditeur lui-même indiquant qu'elle a été compilée à partir de mentions éparses du texte courant. Il reste une synthèse du début du vingtième siècle, coulée dans des aphorismes sanskrits.

Est-elle plus rapide ? Parfois. Quelques règles sont d'excellents raccourcis de calcul mental dans la plage étroite pour laquelle elles ont été conçues. C'est précisément là que chaque module place son avertissement : pour Nikhilam, il apparaît dès que les deux écarts à la base dépassent environ un quart de celle-ci. Asymptotiquement, aucune de ces méthodes ne bat l'algorithme standard.

Un outil d'apprentissage qui traîne une revendication d'origine non établie serait faux précisément là où cela se remarque le moins.

Extraits du recueil

La ligne de filtres des six familles avec leurs effectifs, et en dessous les fiches de méthode de la section multiplication
Six familles, trente-neuf modules : multiplication 5, division 3, carrés cubes et racines 6, décimales et divisibilité 6, algèbre et équations 12, vérifications codes et outils 7.
Nikhilam entièrement calculé, partie gauche 93, partie droite 12 et résultat 9312, les six étapes de la frise visibles
Le même calcul à la fin : partie gauche 93, partie droite 12, résultat 9312. Les six étapes restent affichées pour que la trace se relise.
43² = 1849 reste à l'écran pendant que huit des dix thèmes défilent. Seule la palette change, pas le calcul.

Même calcul, palette changeante

Un instrument, dix habillages

Sutra Lab dans le thème clair Saffron Paper : le calcul 97 fois 96 en cours et le répertoire des méthodes sur fond crème
Le thème par défaut, clair sur papier, à l'accent rouille.

Saffron PaperLe thème ne change que la palette. Nombres, étapes et dessin restent identiques, et le choix est retenu par lecteur.

Où cela s'applique

  • Procédures de contrôle et de calcul qui n'existent qu'en texte et que l'on suit donc rarement jusqu'au bout.
  • Formations à une méthode où les participants doivent modifier eux-mêmes les entrées.
  • Logique produit à cas particuliers dont les limites doivent être visibles plutôt que renvoyées en note.
  • Documentation qui doit porter le chemin vers le résultat autant que le résultat.
  • Sujets à origine contestée, où la présentation ne doit pas dépasser ce que les sources soutiennent.

Crédits : chaque capture est une copie d'écran de nos propres applications. Les aphorismes sanskrits montrés, le titre Vedic Mathematics (Bharati Krishna Tirtha, Motilal Banarsidass, 1965) et les noms des chercheurs cités proviennent du matériau source du projet. Il n'existe aucun lien avec les ayants droit ni avec les personnes nommées.

“Les règles sont correctes, certaines sont excellentes, et les enseigner comme technique de calcul mental est tout à fait défendable. Ce qui ne l'est pas, c'est l'affirmation historique.”

iiterate Technologies · Extrait de notre propre recueil, vedic-mathematics-rulebook.html, section 05

Pourquoi c'est publié

Ce que cela signifie pour votre projet

Plus du laboratoire

Vous avez un système de règles qui n'existe que sous forme de document ? Il peut devenir un instrument manipulable.

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“La phrase la plus nuisible de la langue est : on a toujours fait comme ça.”