  シラバス参照
|
| 科目名／Course: システム開発支援論／ | |
| 科目一覧へ戻る | 2023/11/02 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
システム開発支援論 |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
|
| 時間割コード ／Registration Code |
81A12301 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報系工学研究科 博士後期課程 |
| 学科（専攻） ／Department |
システム工学専攻 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○市川 正美 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
市川 正美(水曜日 5限：情報工学部棟 2505号室／要 メールでの事前連絡) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2023年度 |
| 開講期間 ／Term |
後期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
1年,2年,3年 |
| 単位数 ／Credits |
2.0 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2023/03/01 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
システムの信頼性や安定性の問題、あるいは与えられた目的に対して最適なシステムを選択するあるいは構築するという問題は、現実として多くの場面で遭遇するものであり、システムを設計する際に重要な課題である。これはシステムへの入力あるいはシステムの未知変数を出力から決定する問題であり，逆問題〔inverse problem〕として取り扱われる。 本講義では、アドバンスな線型代数に属する一般には目にし難い一般逆行列、 特異値分解等に関する知識を補足しながら、逆問題の定式化とその数値解法について習熟することを目的とする。 |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
基礎数学、応用数学について相応に習熟していることは必要である。 科目キーワード：最適化、目的関数、逆問題、固有値解析、ヤコビ行列 |
| 履修上の注意 ／Notes |
重要性は解析学よりもむしろ線型代数学にあり、自主学習ガイドに記した程度の内容が前提となる。また数値計算に関する基礎的な内容だけでなく有限要素法、境界要素法などの数値解法の理論的側面の基本的な知識も有していることが望まれる。 |
| 教科書 ／Textbook(s) |
資料〔CMD体育_cmd体育平台@経由で配布する〕を用いた講義形式。邦書では「逆問題とその解き方」 岡本良夫 著、オーム社および「応用例で学ぶ逆問題と計測」小國健二 著、オーム社は基礎的な入門書である。 |
| 参考文献等 ／References |
|
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
逆問題の応用は広く、その分野を問うことはないので自ら関心のある方面との関わりを強く意識すること重要である。ただし線型代数に関しては広範な知識が理論的な面でも実用的な面でも必須であり、「線形代数 基礎と応用」新井仁之〔ともに日本評論社〕の第3部までの内容は前提である。 |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
|
| アクティブラーニングに関する事項 ／Attention Relating to Active Learning |
本授業では以下のアクティブラーニングを採用しています：課題（ホームワーク等） |
| 実務経験に関する事項 ／Attention Relating to Operational Experiences |
該当しない。 |
| 備考 ／Notes |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [最適化の基礎(1)] 黄金分割探索について述べる |
||
| 2 | 2 | [最適化の基礎(2)] 反復放物線内挿について述べる |
||
| 3 | 3 | [最適化の基礎(3)] Nelder-Mead探索法について述べる |
||
| 4 | 4 | [最適化の基礎(4)] Newton法，最急降下法について述べる |
||
| 5 | 5 | [最適化の基礎(5)] 共軛勾配法について述べる |
||
| 6 | 6 | [行列理論 (1)] 分解定理について述べる |
||
| 7 | 7 | [行列理論 (2)] 固有値、固有ベクトルについて述べる |
||
| 8 | 8 | [離散系の振動問題 (1)] 幾つかの単純な振動を例に解説する |
||
| 9 | 9 | [離散系の振動問題 (2)] ノーマルモード、主座標を用いた解析について説明する |
||
| 10 | 10 | [ヤコビ行列とその関連問題 (1)] スツルム列について述べる |
||
| 11 | 11 | [ヤコビ行列とその関連問題 (2)] 直交多項式、ヤコビ行列の固有値について述べる |
||
| 12 | 12 | [ヤコビ行列とその関連問題 (3)] 一般化固有値問題について解説する |
||
| 13 | 13 | [より一般的な逆問題 (1)] グラフ理論との関連について述べる |
||
| 14 | 14 | [より一般的な逆問題 (2)] 周期的ヤコビ行列について述べる |
||
| 15 | 15 | [より一般的な逆問題 (3)] ランチョスアルゴリズムについて述べる |
||
| 16 | 16 | [試験] 第1回から15回までの内容についての試験をレポート形式で行う |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 順問題、逆問題の差異について理解し，適切な問題解釈ができる。(A) | ○ | ○ | |||||
| 2 | 微分方程式、積分方程式およびその数値解法について理解できる。(A) | ○ | ○ | ○ | ||||
| 3 | 積分変換法およびその数値解法を理解し、基礎的な問題に解を与えることができる。(A) | ○ | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
提出課題における回答内容全般 | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 順問題、逆問題の差異について理解し，適切な問題解釈ができる。(A) | ○ | ○ | ||||
| 2 | 微分方程式、積分方程式およびその数値解法について理解できる。(A) | ○ | ○ | ||||
| 3 | 積分変換法およびその数値解法を理解し、基礎的な問題に解を与えることができる。(A) | ○ | ○ | ||||
|
評価割合（％） ／Allocation of Marks |
35 | 65 | |||||