到達目標
(1)建設工学における計画学やシミュレーションの役割を理解する。
(2)調査や観測データの代表値の信頼性について説明できること。
(3)重回帰分析、時系列分析などの分析手法の特徴が説明でき、建設工学の分野で有用であることを理解する。
(4)計画を最適化する数理的手法の基礎について理解する。
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 | 確率統計と統計的処理の基礎を正しく理解できる. | 確率統計と統計的処理の基礎を理解できる. | 確率統計と統計的処理の基礎を理解できない. |
評価項目2 | 現象分析を正しく理解できる。 | 現象分析を理解できる. | 現象分析を理解できない. |
評価項目3 | 多変量解析(計画)を正しく理解できる. | 多変量解析(計画)を理解できる. | 多変量解析(計画)を理解できない. |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
シミュレーションとは、模擬実験を行うことです。シミュレーションというのは、対象とする現象を表現する数値モデルを利用して、計算機上で模擬実験をすることです。
あくまでモデルですから対象とする現象を正しく模擬しているかどうか検証する必要があります。
一旦、検証が済めば、条件をいろいろ変えてどのようなことが起こりそうか検討することができます。
このような性質から、シミュレーションが特に威力を発揮するのは、実験に莫大な費用が掛かるような場合、実験に大きな危険を伴うような場合、実験条件に合うような環境を作り出すことが困難な場合などであり、建設分野では、その利用が期待されています。
本講義では、シミュレーションの基礎的な考え方を学び、土木計画分野で必要な確率統計に関する基礎やモデルの構築とその評価方法について学びます。
授業の進め方・方法:
成績は,到達目標の達成度を 「期末試験=100%の割合」 で評価します。
評価の得点が60点以上(100点満点)を合格とします。
期末試験で36点以上の場合は「再評価試験」を実施し、「追認試験」は実施しません。
なお、授業の進行状況により、課題演習を行う場合があり、そのときは、「試験=80% ,課題演習=20%の割合」で評価します。
※ただし、授業時数の2/3以上の出席がないものについては期末試験の受験を認めないものとします。
注意点:
学修単位科目であり、1回の講義(90分)あたり90分以上の予習復習をしているものとして講義・演習を進めます。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
前期 |
1stQ |
1週 |
ガイダンス 土木計画とシミュレーションの目的と意義 |
土木計画やシミュレーションの目的や意義について理解する。
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2週 |
データの収集1 社会調査、既存データの入手方法 |
社会調査や既存データの入手方法について理解する。
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3週 |
データの収集2 調査手法 |
自ら調査を実施する方法について理解する。
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4週 |
データ処理の基礎 グラフ表現 / 代表値と信頼度 |
グラフ表現や代表値と信頼度について理解する。
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5週 |
確率論の基礎1 確率の基本定理 |
確率の基本定理について理解する。
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6週 |
確率論の基礎2 確率分布(2項分布、ポアソン分布、正規分布等) |
確率分布について理解する。
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7週 |
統計的推定・検定 統計的検定法 |
統計的検定法について理解する。
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8週 |
データの傾向を推測1 相関分析、単回帰分析 |
相関分析、単回帰分析について理解する。
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2ndQ |
9週 |
データの傾向を推測2 時系列分析(傾向変動、季節変動等の分析) |
時系列分析について理解する。
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10週 |
データの傾向を推測3 重回帰分析 |
重回帰分析とその特徴について理解する。
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11週 |
最適化手法1 線形計画法(図解法) |
線形計画法(図解法)について理解する。
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12週 |
最適化手法2 線形計画法(シンプレックス法) |
線形計画法(シンプレックス法)について理解する。
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13週 |
モデルによる予測1 交通手段選択モデルによるシミュレーション |
交通手段選択モデルとそのシミュレーションについて理解する。
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14週 |
モデルによる予測2 交通量配分モデルによるシミュレーション |
交通量配分モデルとそのシミュレーションについて理解する。
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15週 |
期末試験 第1~14回の範囲 50分 |
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16週 |
試験の返却及び問題の解説 試験を返却し,問題の解説を実施 |
間違った問題の正答を求めることができる
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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 |
専門的能力 | 分野別の専門工学 | 建設系分野 | 計画 | 二項分布、ポアソン分布、正規分布(和・差の分布)、ガンベル分布、同時確率密度関数を説明できる。 | 3 | |
重回帰分析を説明できる。 | 3 | |
線形計画法(図解法、シンプレックス法)を説明できる。 | 3 | |
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 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |