システム工学

科目基礎情報

学校 沼津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 システム工学
科目番号 2019-405 科目区分 専門 / 選択
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 1
開設学科 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 教科書:とくになし。 参考書:(1)Dynamic Programming and Modern Control Theory,Richard Bellman & Robert Kalaba, Academic Press, 1966. (2)Linear and Nonlinear Programming, Second Edition、David G. Luenberger、Springer、 2004
担当教員 長谷 賢治

到達目標

この講義を受けた成果として、以下のことができるようになる。
1. 意思決定問題の解決
2. 予測モデルによる問題解決。
3. 線形計画問題への定式化とその解決。
4. 動的計画法への定式化とその解決。

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: 意思決定問題の解決解決できる例題は理解できるわからない
評価項目2: 予測モデルによる問題解決解決できる例題は理解できるわからない
評価項目3: 線形計画問題への定式化とその解決解決できる例題は理解できるわからない
評価項目4: 動的計画問題への定式化とその解決解決できる例題は理解できるわからない

学科の到達目標項目との関係

【本校学習・教育目標(本科のみ)】 3 説明 閉じる

教育方法等

概要:
コンピュータとソフト機能を主な構成要素とする情報システム、巨大なプロセスを働かせる制御システム、企業体を経営するための経営システムなど、すべてシステムの代表的な例である。システム工学 (systems engineering) は、これらシステムを計画し、構築し、管理していくための基礎になる工学的方法論である。本講義では、主要なシステム工学的手法の解説を行う。
授業の進め方・方法:
授業は板書による解説ならびに演習を基本とする。授業展開は問題ドリブンな形でおこなう。
注意点:
1.試験や課題レポート等は、JABEE 、大学評価・学位授与機構、文部科学省の教育実施検査に使用することがあります。
2.授業参観される教員は当該授業が行われる少なくとも1週間前に教科目担当教員へ連絡してください。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 オリエンテーション 講義マップが理解できる
2週 システムの基礎知識:
システム・情報・制御
システム思考のトライアングルが理解できる
3週 階層化意思決定法(AHP)[3週から4週まで]:
iPOD の購入決定問題・座学
階層化意思決定法が理解できる
4週 演習 意思決定問題がAHPで解決できる
5週 予測の理論[5週から7週まで]:
数学的準備: Hilbert 空間、射影定理、最小2乗問題・座学
数学的基礎がわかる。
6週 線形回帰モデル・座学 線形回帰モデルによる予測理論とは何かがわかる。
7週 演習 線形回帰モデルの作成ならびにそれを用いた問題解決ができる。
8週 最適化問題の基礎[8週から9週]:
数学的準備: 汎関数、等高線、勾配、Lagrange 乗数法、Kuhn-Tucker 条件
最適化問題の数学的基礎概念が理解できる
4thQ
9週 最適化問題への定式化とその解法・座学 最適化問題への定式化ならびにその解法が図れる。
10週 線形計画問題(LP)[10週から12週]:
数学的準備: 線形不等式、超平面・座学
LPの数学的基礎が理解できる
11週 線形計画モデルとその解法・座学 LPへの定式化ならびにその解法が図れる
12週 演習 実問題に適用できる
13週 動的計画問題(DP)[13週から14週まで]:
基礎概念:過程、最適性の原理、再帰方程式・座学
DPへの定式化ならびにその解法が図れる
14週 演習
実問題に適用できる
15週 総括 まとめ
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

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70300000100
基礎的能力300000030
専門的能力4030000070
分野横断的能力0000000