システム工学Ⅱ

科目基礎情報

学校	旭川工業高等専門学校	開講年度	平成29年度 (2017年度)
授業科目	システム工学Ⅱ
科目番号	0080	科目区分	専門 / 必修
授業形態	講義	単位の種別と単位数	学修単位: 1
開設学科	システム制御情報工学科	対象学年	5
開設期	後期	週時間数	後期:2
教科書/教材	システム工学（古川，荒井，吉村，浜　共著，コロナ社，）
担当教員	佐竹 利文

到達目標

・ 線形計画問題とその解法の理論を理解し，基本的な線形計画問題を定式化し解くことができる．
・非線形計画法とその解法の理論を理解し，基本的な非線形計画問題を解くことが出来る．
・分岐限定法やダイナミックプログラミング等の最適化手法を理解し解を求めることが出来る

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
評価項目1 B-3，D-1	線形計画問題とその解法の理論を理解し，基本的な線形計画問題を定式化し解くことができる．	線形計画問題とその解法の理論を理解し，基本的な線形計画問題を定式化し解くことができる．	線形計画問題とその解法の理論を理解し，基本的な線形計画問題を定式化し解くことができない．
評価項目2 B-3，D-2	非線形計画法とその解法の理論を理解し，基本的な非線形計画問題を解くことが出来る．	非線形計画法とその解法の理論を理解し，基本的な非線形計画問題を解くことが出来る．	非線形計画法とその解法の理論を理解し，基本的な非線形計画問題を解くことが出来ない．
評価項目3 B-3，D-1	分岐限定法やダイナミックプログラミング等の最適化手法を理解し解を求めることが出来る	分岐限定法やダイナミックプログラミング等の最適化手法を理解し解を求めることが出来る	分岐限定法やダイナミックプログラミング等の最適化手法を理解し解を求めることが出来ない．

学科の到達目標項目との関係

学習・教育到達度目標 システム制御情報工学科の教育目標 ③ （情報技術，機械工学及び電気・電子工学を融合させた分野である画像・計測システム，情報システム，制御システム，メカニカルシステム等の複合領域の技術を持たせる。）

学習・教育到達度目標 本科の教育目標 ③ （工学基礎及び専門基礎をしっかり身に付けさせ，広い専門的視野と総合的判断力を持たせる。）

JABEE B-3 （専門分野の知識と社会的良識に基づいた職業倫理を持ち，自己の技術や行為が社会に及ぼす影響について考慮することができる。）

JABEE D-1 （基礎工学及び専門工学に関する知識・技術を有し，それを活用することができる。）

JABEE D-2 （データを分析・解釈し，正しく結論を導き出すことができる。）

JABEE基準 (b) （技術が社会や自然に及ぼす影響や効果、及び技術者が社会に対して負っている責任）

JABEE基準 (d) （当該分野において必要とされる専門的知識とそれらを応用する能力）

教育方法等

概要:

数学モデルで記述されるシステムの最適化手法を学び，線形計画法，非線形計画法を習得する。非線形計画法，分岐限定法およびダイナミックプログラミングの技法を習得する。

授業の進め方・方法:

方法の詳細とその意味をつかみ，問題を解けるようになることと，その方法をプログラミングして確認することに主眼をおいて授業を進める．

注意点:

システムの解析・設計・総合化は，技術的な問題の思考の道具として重要であることを理解する。
また，システムの考えは現代思想・社会科学・歴史において重要な役割を果たすことを理解する。
・教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目の割合は，B-3(40%) D-1(30%) D-2(30%)とする。
・総時間数45時間（自学自習15時間）
・自学自習時間（15時間）は，日常の授業（30時間）の予習・復習，講義体験（2回/受講生）の準備・まとめ，および定期試験のための学習を総合したものとする。
・評価については，合計点数が60点以上で単位修得となる．その場合，各到達目標項目の到達レベルが標準以上であること，教育プログラムの学習・教育到達目標の各項目を満たしたことが認められる。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
後期
	3rdQ
		1週	ガイダンス	最適化手法の概要を理解する．
		2週	線形計画法１	線形計画法について，扱える問題の範囲と，その定式化を行うことが出来る．
		3週	線形計画法２	２変数問題を考え，制約条件と目的関数をグラフに描き，実行可能解，最適解を求めることが出来る．
		4週	線形計画法の効率的な解の求め方	最適解を効率的に求めるための考え方を説明できる．
		5週	シンプレックス法１	効率的に最適解を求める方法を基本にしたシンプレックス法を説明できる．
		6週	シンプレックス法２	シンプレックス法用いて，問題を手計算で解くことが出来る．
		7週	シンプレックス法のプログラム 次週中間試験	シンプレックス法のプログラムを活用して問題を解くことが出来る．
		8週	1変数非線形計画問題	1変数の非線形の目的関数を持つ問題について解を求めるアルゴリズムの考え方を説明できる．
	4thQ
		9週	黄金分割法・フィボナッチ法	黄金分割比，フィボナッチ数列を用いるアルゴリズムを説明できる．
		10週	黄金分割法・フィボナッチ法の演習	黄金分割法とフィボナッチ法のプログラムを実行し，最適解を求める過程を理解する．
		11週	多変数の非線形計画問題	多変数の非線形計画問題の解法の考え方とその違いを理解する．
		12週	最大傾斜法	最大傾斜法を用いて，問題を手計算で解くことが出来る．
		13週	ニュートン法	ニュートン法を用いて，問題を手計算で解くことが出来る．
		14週	非線形計画法のプログラム	最大傾斜法，ニュートン法の問題をプログラムを作成して解くことが出来る．
		15週	ラグランジュの未定乗数法	ラグランジュの未定乗数法を使い，問題を解くことが出来る．
		16週	期末試験

評価割合

	試験	発表	相互評価	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	70	0	0	0	0	30	100
基礎的能力	10	0	0	0	0	10	20
専門的能力	60	0	0	0	0	10	70
分野横断的能力	0	0	0	0	0	10	10