概要:
情報と情報技術を適切かつ効果的に活用するための知識及び技能を身に付け、実際に活用する力を養うとともに、情報社会に主体的に参画する態度を養うことを目的とする。「数理/データサイエンス/AI」に関する知識の習得を経て、「IoT」「ビッグデータ」「AI」等の実データを活用、分析、評価ができる人材となるための初期導入教育としての位置づけで本科目を開講する。実データ、実課題を用いた演習など、社会での実例を題材に数理・データサイエンス・AIを活用することを通じ、現実の課題と適切な活用法を学ぶ。本講義は、企業にてミドルウェア(データベース)の研究開発に従事した経験を持つ教員が担当する。
授業の進め方・方法:
pythonプログラムを用いた実例を用いてプログラミング、データ解析、分析の実習を行う。毎回の授業の中で理解確認のための小試験を行う。小試験および提出物を確認テストの位置づけで評価を行う。
注意点:
合格の対象としない欠席条件(割合) 1/3以上の欠課
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
プログラミング入門(1) |
pythonの文法学習
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| 2週 |
プログラミング入門(2) |
pythonの文法学習
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| 3週 |
プログラミング入門(3) |
pythonの文法学習
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| 4週 |
深層学習 |
サンプルコードの利用を通じて深層学習の実現について学ぶ
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| 5週 |
システム制御におけるデータサイエンス |
パーセプトロン，ニューラルネットワークから学習制御までの発展の流れをシステム制御の立場から紹介し，具体的なシステム制御への応用課題に取り組む
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| 6週 |
データ可視化 |
Webサーバーを用いたデータ可視化のデモが行える。
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| 7週 |
統計解析(1) |
簡単な回帰分析のデモが行える。
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| 8週 |
統計解析(2)・レポート相互評価 |
簡単なクラスタリング(k-means)のデモが行える
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| 4thQ |
| 9週 |
計算機構成とプログラミング |
計算機の構成と性能を、Pythonを用いたシステム情報取得と簡易ベンチマーク作成から確認する
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| 10週 |
並列処理 |
Pythonで並列処理を記述、実行し、プログラムを高速化する方法を学ぶ
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| 11週 |
ファイル処理自動化 |
Pythonでファイル処理の自動化を行い、単純作業の効率化について学ぶ
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| 12週 |
Web情報取得自動化 |
PythonでWeb情報を自動で取得する手法、Webスクレイピングについて学ぶ
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| 13週 |
ネットワーク処理(1) |
Webに関する処理をプログラムで自動化する方法を学ぶ
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| 14週 |
ネットワーク処理(2) |
インターネット通信に関する処理をPythonを通じて詳細に知る
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| 15週 |
セキュリティ、学習のまとめ |
脆弱なWebサイトをPythonで再現し、その動作の確認を通じてセキュリティの必要性を学ぶ
ここまでの演習項目をおさらいし、それぞれの項目同士の関連性、組み合わせることでどのようなシステムを構築できるかを学ぶ
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| 16週 |
期末試験 |
実施しない
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| 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 | 工学基礎 | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 工学実験技術(各種測定方法、データ処理、考察方法) | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 2 | 後4,後5,後9,後10 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | プログラミング | 代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。 | 3 | 後1,後2,後3 |
| プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| 変数の概念を説明できる。 | 3 | 後1,後2,後3 |
| データ型の概念を説明できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| 制御構造の概念を理解し、条件分岐を記述できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| 制御構造の概念を理解し、反復処理を記述できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| 与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| 与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。 | 2 | 後1,後2,後3 |
| その他の学習内容 | コンピュータウィルスやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 4 | 後15 |
| コンピュータを扱っている際に遭遇しうる脅威に対する対策例について説明できる。 | 4 | 後15 |
| 基本的な暗号化技術について説明できる。 | 4 | 後15 |
| 基本的なアクセス制御技術について説明できる。 | 4 | 後15 |
| マルウェアやフィッシングなど、コンピュータを扱っている際に遭遇しうる代表的な脅威について説明できる。 | 4 | 後15 |
| 分野横断的能力 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 汎用的技能 | 適切な範囲やレベルで解決策を提案できる。 | 2 | 後4,後8 |
| 結論への過程の論理性を言葉、文章、図表などを用いて表現できる。 | 2 | 後4,後8 |