| 授業科目名（和文） ［Course］ |
生体情報工学 |
| 授業科目名（英文） ［Course］ |
Human Information Engineering |
| 学部（研究科） ［Faculty］ |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ［Department］ |
情報システム工学科 |
| 担当教員（○：代表教員） [Principle Instructor(○) and Instructors] |
○渡辺 富夫 自室番号（2403）、電子メール（watanabe**cse.oka-pu.ac.jp） ※利用の際は,** を @に置き換えてください |
| 単位数 ［Point(Credit)］ |
前期 2単位 |
| 対象学生 ［Eligible students］ |
3年次生 |
| 授業概略と目標 ［Course description and Objects］ |
人間の高度な情報処理機能を理解し、その原理に基づく機械の知能化への展開の基礎として、人間の感覚?知覚?認知の過程とその生理的基礎を修得する。具体的には、視覚と聴覚の感覚システムの基本構造と機能を感覚?知覚の過程に基づいて理解し、感覚計測の基礎を学んだ後、生理的基礎である神経情報処理を生体モデルと人工モデルを対比して理解する。最後に認知科学の情報処理的アプローチによる人間認知の基礎を学ぶ。 |
| 到達目標 ［Learning Goal］ |
1. 知覚の本質の理解 2. 感覚システムの情報処理の修得 3. 神経情報処理の基礎の修得 4. 感覚計測の基礎の修得 5. 人間の情報処理の不思議さへの感動 |
| 履修上の注意 ［Notes］ |
モデルを深く理解するために、「信号処理」を履修していること。 |
| 授業計画とスケジュール ［Course schedule］ |
1. 生体情報工学の概要 ?生体情報工学とは何か、生体情報工学の歴史と共に、その重要性と可能性等、学ぶ意義?動機付けを行う。 2. 人間の知覚 ?知覚するとはどういうことか。データ駆動型処理と概念駆動型処理など、感覚情報を処理する基本的な考え方を解説する。 3. 視覚システムの構造 ?光の物理学、眼の解剖学的ならびに生理学的特性、視覚システムの正常な機能に必要な基本的な視覚機構について解説する。 4. 視覚システムの機能 ?明るさ、コントラスト、フリッカー、色など、明暗視と色の基本原理について解説する。 5. 聴覚システムの構造 ?音の性質、音の測定方法、音の物理学、耳の機構、音に対する電気的応答について解説する。 6. 聴覚システムの機能 ?音の大きさ（ラウドネス）と高さ（ピッチ）など、音響的情報がどのように解釈されるのかについて解説する。 7. 感覚計測 ?感覚器官を通じて人間が感じる心理量と刺激の物理量との関係を表すWeber-Fechnerの法則とStevensの法則など、感覚計測手法を解説する。 8. 視聴覚システム ?視覚情報と聴覚情報の矛盾で生起するマガーク効果など、視聴覚情報処理及びシステムについて解説する。 9. 神経情報処理の基礎 ?脳が情報をどのように処理するのか、その神経情報処理の基本的な考え方を解説する。 10. 神経情報処理の生体モデル（1） ?側抑制による輪郭抽出のメカニズムなど、神経情報処理の生体モデルを用いて解説する。 11. 神経情報処理の生体モデル（2） ?運動検出回路など、生体モデルの設計?応用等について解説する。 12. 神経情報処理の人工モデル（1） ?神経情報処理を工学的にモデル化したマッカロとピッツのニューロンモデル、パーセプトロンの原理等について解説する。 13. 神経情報処理の人工モデル（2） ?バックプロパゲーションなど、ニューロコンピュータの原理?応用等について解説する。 14. 総合討論（1） ?我々はどのようにして母音の／ア／と／ウ／を識別しているのか、視覚システムにおける杆体と錐体の働きの違いについて、等の課題についてグループ毎に調査?プレゼンテーションし、議論する。 15. 総合討論（2） ?課題についてグループ毎に調査?プレゼンテーションし、議論する。 16. 試験 |
| 成績評価方法と基準 ［Grading policy (Evaluation)］ |
授業の理解度を深めるために質疑応答を積極的に取り入れ、学習態度を評価する。試験70％、学習態度30％。 |
| 教科書 ［Textbook］ |
教科書：使用しない。 参考書：「情報処理心理学入門Ⅰ（感覚と知覚）」（中溝ほか訳）サイエンス社，「脳の情報処理」（中野馨著）昭晃堂 |
| 自主学習ガイド及び キーワード ［Self learning］ |
人間の情報処理機能の素晴らしさ?不思議さに感動し、更に自分で深く調べること。 キーワード：感覚，知覚，認知，神経 |
| 開講年度 ［Year of the course］ |
28 |