到達目標
シミュレーションの基本概念を理解できる
モデリングが理解できる
自然現象、工学の分野での基本的なモデルの説明ができる
数値計算ソフト（Scilab or MATLAB）を使用し、基本的モデルのシミュレーションができる
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 |
| 評価項目1 | シミュレーションの基本概念を十分に理解できる | シミュレーションの基本概念を理解できる | シミュレーションの基本概念を理解できない |
| 評価項目2 | モデリングが十分理解できる | モデリングが理解できる | モデリングが理解できない |
| 評価項目3 | 自然現象、工学の分野での基本的なモデルの説明が十分にできる | 自然現象、工学の分野での基本的なモデルの説明ができる | 自然現象、工学の分野での基本的なモデルの説明ができない |
| 評価項目3 | 数値計算ソフトを使用し、基本的モデルのシミュレーションが確実にできる | 数値計算ソフトを使用し、基本的モデルのシミュレーションができる | 数値計算ソフトを使用し、基本的モデルのシミュレーションができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
現代社会では、社会、産業、経済すべてが複雑かつ大規模化し、これらに関する種々の問題を理解・予測をしていくことは容易ではない。また、気象や地震の予測の難しさをみればわかるように自然現象においても同様である。こうした複雑・大規模なシステムの解析・予測に適した手法として、コンピュータ・シミュレーションはある。この授業では、MATLABもしくはScilabという数値計算、可視化、プログラミングが容易に行える科学技術計算用汎用ソフトを用い、「モデルの立て方」と「シミュレーション方法」について学ぶ。シミュレーションの題材は、学生にとって興味の持てる簡単な例題を用い、シミュレーションを実際に行いながら理解を深める。
授業の進め方・方法:
MATLABもしくはScilabを用いて授業を行います。各自のノートPCにインストールをしてもらいますのでPCの用意をお願いします。
注意点:
成績は普段の授業態度並びに各週毎の課題，レポートで評価する。筆記試験等は実施しない。
授業の属性・履修上の区分
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，ソフトウェアのインストール |
MATLABもしくはScilabのインストールができる
|
| 2週 |
MATLABもしくはScilabの基本的な使い方 |
MATLABもしくはScilabの基本的な使い方を実践できる
|
| 3週 |
SimlinkもしくはScicosの基本的な使い方 |
SimlinkもしくはScicosの基本的な使い方を実践できる
|
| 4週 |
行列と確率 |
行列と確率の計算が数値計算ソフトでできる
|
| 5週 |
ラプラス変換，連続時間モデル，離散時間モデル |
ラプラス変換，連続時間モデル，離散時間モデルがシミュレーションできる
|
| 6週 |
自然科学モデル（うわさの拡散，伝染病の流行） |
自然科学モデル（うわさの拡散，伝染病の流行）がシミュレーションできる
|
| 7週 |
自然科学モデル（捕食・被食種，人口予測） |
自然科学モデル（捕食・被食種，人口予測）がシミュレーションできる
|
| 8週 |
中間試験 |
課題提出
|
| 4thQ |
| 9週 |
経済金融システム（福利計算，在庫管理，時系列予測） |
経済金融システム（福利計算，在庫管理，時系列予測）がシミュレーションできる
|
| 10週 |
経済金融システム（確率微分方程式，待ち行列，線形計画法） |
経済金融システム（確率微分方程式，待ち行列，線形計画法）がシミュレーションできる
|
| 11週 |
振り子のアニメーション |
振り子のアニメーションがシミュレーションできる
|
| 12週 |
ロボットアームのアニメーション |
ロボットアームのアニメーションがシミュレーションできる
|
| 13週 |
モデルに基づくフィードバック制御（人工衛星，直流モータ） |
モデルに基づくフィードバック制御（人工衛星，直流モータ）がシミュレーションできる
|
| 14週 |
モデルに基づくフィードバック制御（倒立振子，小型飛行機） |
モデルに基づくフィードバック制御（倒立振子，小型飛行機）がシミュレーションできる
|
| 15週 |
期末試験 |
課題提出
|
| 16週 |
振り返り |
授業の振り返りを行う。
|
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 | 0 | 0 | 0 | 20 | 80 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 20 | 40 | 0 | 60 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 30 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 10 |