มูลนิธิส่งเสริมอัจฉริยภาพทางคณิตศาสตร์ โดยความอนุเคราะห์โควต้าส่งประกวดจากสมาคมวิทยาศาสตร์แห่งประเทศไทยในพระบรมราชูปถัมภ์ ได้นำตัวแทนนักเรียนไทยร่วมประกวดโครงงานคณิตศาสตร์ ในงาน Taiwan International Science Fair 2017 ระหว่างวันที่ 5-11 กุมภาพันธ์ 2560 ณ สาธารณรัฐไต้หวัน ทั้งนี้ในการประกวดโครงงานดังกล่าวมีนักเรียนเข้าร่วมประกวดจำนวน 23 ประเทศ ได้แก่ ไต้หวัน ญี่ปุ่น เกาหลีใต้ รัสเซีย แคนาดา สวิตเซอร์แลนด์ นิวซีแลนด์ อิตาลี เม็กซิโก สิงค์โปร์ ฟิลิปปินส์ แอฟริกาใต้ เบลเยียม นอรเวย์ ตุรกี ตูนิเซีย ซาอุดิอาระเบีย เนปาล มาเก๊า คีร์กีซสถาน มาเลเซีย ฮ่องกง และประเทศไทย โดยแบ่งออกเป็น 13 สาขาวิชา ได้แก่ คณิตศาสตร์ เคมี คอมพิวเตอร์ จุลชีววิทยา วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับพืช วิทยาศาสตร์เกี่ยวกับสัตว์ ชีวเคมี สุขภาพและยา ฟิสิกส์และดาราศาสตร์ พฤติกรรมศาสตร์และสังคมศาสตร์ โลกและสิ่งแวดล้อม วิศวกรรม และวิศวกรรมสิ่งแวดล้อม รวมทั้งสิ้น 158 โครงงาน
ผลปรากฏว่า นักเรียนตัวแทนประเทศไทยซึ่งเป็นนักเรียนโรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี ได้รับรางวัลรองชนะเลิศอันดับสอง (Third Award in Mathematics) จากโครงงานเรื่อง “การศึกษาโลคัสของจุดสัมผัสกลางของเส้นโค้งบนระนาบ” (The Locus of Mid-tangent Point of Planar Curves) ซึ่งเป็นผลงานของ นายรัฐธีร์ ธีระเกียรติสกุล นายณภพ ณ ระนอง และนายกษิดิ์เดช ธัญญะเจริญ นักเรียนชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 6 โรงเรียนจุฬาภรณราชวิทยาลัย เพชรบุรี และมี นายศักดิ์นรินทร์ จันทร์นาค เป็นครูที่ปรึกษาโครงงาน โดยโครงงานนี้มีจุดเริ่มต้นมาจากการสังเกตการเดินลากสิ่งของของคน ถ้าคนคนนั้นได้ผูกของไว้ด้วยเชือกและใช้เชือกลากสิ่งของ แล้วคนเดินลากสิ่งของเป็นเส้นตรงรอยการเคลื่อนที่ของสิ่งของนั้นมีลักษณะเป็นเส้นโค้ง ทั้งนี้คณะผู้จัดทำได้เกิดข้อสงสัยว่า ถ้าเปลี่ยนการเดินของคนให้เป็นเส้นโค้งของภาคตัดกรวยซึ่งประกอบด้วย วงกลม วงรี พาราโบลา และไฮเพอร์โบลา โดยกำหนดจุดคงที่ 1 จุด พร้อมทั้งเพิ่มเงื่อนไขอีกว่า ระยะระหว่างสิ่งของกับคนจะต้องเท่ากับระยะระหว่างสิ่งของกับจุดคงที่ จึงเกิดเป็นนิยามของโครงงานนี้ขึ้นมา
โครงงานนี้นิยามโลคัสของจุดสัมผัสกลางคือเซตของจุดที่อยู่บนเส้นสัมผัสของเส้นโค้งบนระนาบ โดยมีระยะจากจุดสัมผัสกลางไปถึงจุดสัมผัสเท่ากับระยะจากจุดสัมผัสกลางไปถึงจุดคงที่ จากการศึกษาพบว่าโลคัสของจุดสัมผัสกลางของวงกลมและทรงกลมเป็นฟังก์ชันหนึ่งต่อหนึ่งและทั่วถึง ซึ่งนำมาสร้างเป็นวิธีการฉายภาพแบบใหม่ที่เรียกว่า “mid-tangent projection” โดยภาพฉายที่ได้จะมีระยะเป็นครึ่งหนึ่งของภาพฉายจาก stereographic projection ซึ่งเป็นวิธีการฉายภาพแบบเดิม และนำไปประยุกต์ใช้ในการสร้างแผนที่ได้ โดยขั้นแรกเราจะเก็บค่าละติจูดและลองจิจูดรอบแผนที่ประเทศไทยด้วย Google Earth หลังจากนั้นนำพิกัดที่ได้มาใส่ในโปรแกรมที่เราเขียนขึ้นเพื่อแปลงค่าละติจูดและลองจิจูดให้เป็นพิกัดสามมิติบนทรงกลมหนึ่งหน่วย หลังจากนั้นเราฉายภาพพิกัดบนทรงกลมหนึ่งหน่วยลงบนระนาบด้วย mid-tangent projection และ stereographic projection เพื่อให้ได้ภาพของแผนที่ประเทศไทย
ซึ่งแผนที่ที่ได้มานั้นไม่เพียงแต่เล็กพกพาสะดวกแต่ยังเพิ่มความคมชัดให้กับแผนที่อีกด้วย ทั้งนี้คณะผู้จัดทำหวังเป็นอย่างยิ่งว่าวิธีการสร้างแผนที่ที่ได้คิดค้นขึ้น จะเป็นอีกหนึ่งวิธีที่เราจะสามารถสร้างแผนที่ได้ด้วยวิธีการที่แตกต่างจากเดิม และมีรูปแบบเฉพาะที่พร้อมจะนำไปใช้ในงานที่ต้องการ ส่วนด้านความรู้ทางคณิตศาสตร์ที่คิดค้นได้ในครั้งนี้ จะเป็นอีกหนึ่งความรู้ที่สามารถให้คนรุ่นหลังได้นำไปใช้และช่วยพัฒนาประเทศต่อไป
คลิกเพื่อดูรูปเพิ่มเติม
