応用数学

科目基礎情報

学校 和歌山工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 応用数学
科目番号 0011 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 履修単位: 2
開設学科 物質工学科(物質工学コース) 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 『数理統計学の基礎』(新納浩幸 著,森北出版)
担当教員 嶋田 佳一

到達目標

(1)条件付き確率,ベイズの定理を理解し確率計算ができる。
(2)データ整理の手法を理解し,基本的なデータ分析ができる.
(3)代表的な確率分布を理解し,正規分布を用いて確率計算ができる.
(4)簡単な区間推定,仮説検定ができる.

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
条件付き確率,ベイズの定理充分に理解し、確率計算ができるある程度理解し、計算ができる理解と計算が不十分
データ整理の手法充分に理解し、基本的なデータ分析ができるある程度理解し、簡単なデータ分析ができる理解と分析が不十分
代表的な確率分布正規分布を用いて確率計算ができる正規分布のある程度理解し、確率計算ができる。理解と計算が不十分
簡単な区間推定,仮説検定理解と計算ができるある程度できる全くできない

学科の到達目標項目との関係

JABEE C-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
確率の基本法則と計算方法,資料の整理と分析の基本的方法を学ぶ.標準正規分布を学び,確率計算ができるようになる.標本から母集団の性質を推定・検定する方法を学ぶ.
授業の進め方・方法:
試験期間中に,前期中間試験,前期末試験,後期中間試験,学年末試験を行う.
また,授業時間内に,適宜,小テストを行う.
事前学習
次回の授業範囲(配布資料)を事前に読んでおくこと.
事後学習
復習し、理解すること.
注意点:

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 オリエンテーション 釣り銭の問題を考えることにより,分布を考えることの大切さを理解できる.
2週 事象と確率:事象,確率、条件付き確率と乗法定理 事象と確率,条件付き確率と乗法定理を理解し,確率を求めることができる.
3週 事象と確率:ベイズの定理,試行の独立と反復試行 ベイズの定理,反復試行,期待値を理解し、確率を求めることができる.
4週 事象と確率:期待値 確率を数値から実数への関数ととらえ,期待値を求めることができる.
5週 資料の整理と分析:度数分布,四分位数,箱ひげ図 四分位数を求め,箱ひげ図を描くことができる.
6週 資料の整理と分析:分散,標準偏差 平均,分散,標準偏差を理解し,値を求めることができる.
7週 資料の整理と分析:変数変換 変数変換した変数の平均,分散を求めることができる.
8週 資料の整理と分析:2次元の資料、相関係数 共分散、相関係数を理解し,求めることができる.
2ndQ
9週 演習 第2~8週の復習と練習
10週 資料の整理と分析:回帰分析 回帰直線の意味を理解できる.
11週 資料の整理と分析:回帰分析 回帰直線の方程式を求めることができる.
12週 確率分布 :確率変数,平均と分散 確率変数の平均,分散を理解し,値を求めることができる.
13週 確率分布:二項分布,ポアソン分布 二項分布,ポアソン分布を理解し,確率を求めることができる.
14週 確率分布:連続型確率変数,確率密度関数 確率密度関数を理解し,確率,平均,分散を求めることができる。
15週 演習 第10~14週の復習と練習
16週 確率分布:正規分布  正規分布,標準化,標準正規分布表理解し,た確率を求めることができる.
後期
3rdQ
1週 確率分布:正規分布と二項分布との関係 二項分布の確率を正規分布を利用して求めることができる.
2週 確率分布:多次元確率変数の平均と分散 多次元確率変数の平均と分散を説明できる.
3週 確率分布:母集団と標本,乱数 標本平均,標本分散,不偏分散を理解し,求めることができる.
4週 確率分布:統計量と標本分布 標本平均の平均と分散,中心極限定理を理解し,確率を求めることができる.
5週 確率分布:ランダム回答法、カイ2乗分布,t分布,F分布 ランダム解答法,カイ2乗分布,t分布,F分布を理解できる.
6週 推定と仮説検定:平均の推定 平均の区間推定ができる.
7週 推定と仮説検定:比率の推定 母分散が未知の場合、平均の区間推定ができる.
8週 推定と仮説検定:分散の推定 分散の区間推定ができる.
4thQ
9週 推定と仮説検定:仮説検定の考え方  仮説検定の考え方を理解し,説明できる.
10週 推定と仮説検定:平均の検定 母分散が既知の場合、未知の場合に,平均の検定ができる.
11週 推定と仮説検定:分散の検定 分散の検定ができる.
12週 推定と仮説検定:平均の差の検定 母平均が既知の場合,等しい場合に,平均の差の検定ができる.
13週 推定と仮説検定:等分散の検定 等分散の検定ができる.
14週 推定と仮説検定:独立性の検定 独立性の検定ができる
15週
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

分類分野学習内容学習内容の到達目標到達レベル授業週
基礎的能力数学数学数学独立試行の確率、余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解し、簡単な場合について、確率を求めることができる。3
条件付き確率、確率の乗法定理、独立事象の確率を理解し、簡単な場合について確率を求めることができる。3
専門的能力分野別の工学実験・実習能力化学・生物系分野【実験・実習能力】分析化学実験代表的な定性・定量分析装置としてクロマト分析(特にガスクロ、液クロ)や、物質の構造決定を目的とした機器(吸光光度法、X線回折、NMR等)、形態観察装置としての電子顕微鏡の中の代表的ないずれかについて、その原理を理解し、測定からデータ解析までの基本的なプロセスを行うことができる。4

評価割合

試験演習・小テスト合計
総合評価割合7030100
基礎的能力351550
専門的能力351550