現代数学

科目基礎情報

学校 津山工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 現代数学
科目番号 0156 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: 2
開設学科 総合理工学科(先進科学系) 対象学年 5
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 配布プリント
担当教員 松田 修

到達目標

ベイズ統計学と確率過程に関する基礎知識を習得する。
1 ベイズ統計学の基本的な考え方を理解する。
2 確率過程の基本的な考え方を理解する。

ルーブリック

   優   良    可     不可
評価項目1ベイズ統計学の基本的な考え方が十分理解できている。ベイズ統計学の基本的な考え方が7割程度理解できている。ベイズ統計学の基本的な考え方が6割程度理解できている。ベイズ統計学の基本的な考え方が理解できていない。
評価項目2確率過程の基本的な考え方が十分理解できている。確率過程の基本的な考え方が7割程度理解できている。確率過程の基本的な考え方が6割程度理解できている。確率過程の基本的な考え方が理解できていない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
一般・専門の別:専門 学習の分野:数学・物理(専門科目)
基礎となる学問分野:数物系科学/数学/基礎解析学
学習教育目標との関連:本科目は学習教育目標「③基盤となる専門性の深化」に相当する科目である。
技術者教育目標との関連:本科目が主体とする学習・教育到達目標は「(A)技術に関する基礎知識の深化および情報技術の習得とそれらを応用することができる」「A-1. 工学に関する基礎知識として,自然科学の幅広い分野の知識を修得し,説明できること」である。
授業の概要:ベイズ統計学と確率過程に関する基礎理論について説明する。
授業の進め方・方法:
授業の方法:講義だけでなくグループディスカッションでの演習を行い,代数学の基礎を習得する。
成績評価方法:2回の定期試験の結果(同等に評価し50%)と演習レポート(50%)の合計により評価する。
再試験は、前期末及び後期末の補習時に,成績が59点以下のものを対象に行い,合格した者は成績を60点とする。
注意点:
履修上の注意:本科目は,学年の課程修了のために履修(欠課時間数が所定授業時間数の3分の1以下)が必須である。また,本科目は「授業時間外の学修を必要とする科目」である。当該授業時間と授業時間外の学修を合わせて,1単位あたり45時間の学修が必要である。授業時間外の学修については,担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス:特になし。
基礎科目 :基礎数学(1年),基礎数学演習(1),微分積分I(2),基礎線形代数(2)
関連科目: 4年生以降の数学,物理,各系の科目
受講上のアドバイス:講義を良く聞き,自分で教科書を丁寧に読むことが大切で,予習を中心に勉強 して欲しい。また問題も時間をじっくりかけて自分の力でとくことで真の力がつ く。さらに方程式を解くだけでなくて,得られた解曲線がどのようなものになるかを考えてみて欲しい。わからないところは遠慮なく質問することを勧める。 授業開始10分までを遅刻とし、遅刻の回数が多い場合は,警告をおこなった 後、欠席扱いとすることがある。
事前に行う準備学習:その週に学習するテキストの単元を読んでおくこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業
必履修

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 確率に関するベイズの定理 確率に関するベイズの定理の理解
2週 ベイズ推定 ベイズ推定の計算ができる.
3週 流れ星の出現とポアソン分布 流れ星の出現とポアソン分布の理解
4週 ガンマ分布 ガンマ分布の理解
5週 ガンマ分布と流れ星 n個の流れ星の観測待ち時間の推定ができる
6週 確率分布に関するベイズ推定 確率分布に関するベイズ推定ができる
7週 第6週までの復習
8週 後期中間試験
4thQ
9週 後期中間試験の解答と解説,コインの表の出る確率とベータ分布 ベータ分布を理解する.
10週 ロケットの観測方程式と状態方程式 観測方程式と状態方程式を理解する
11週 カルマンフィルター カルマンフィルターを理解する
12週 マルコフ連鎖 マルコフ連鎖を理解する
13週 既約行列,有効グラフ,マルコフ連鎖 既約行列,有効グラフ,マルコフ連鎖の関係を理解する
14週 マルコフ連鎖の推移 マルコフ連鎖の推移を理解する
15週 後期末試験
16週 後期末試験の解答と解説,

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
基礎的能力数学数学数学累乗根の意味を理解し、指数法則を拡張し、計算に利用することができる。3
指数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3
指数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3
対数の意味を理解し、対数を利用した計算ができる。3
対数関数の性質を理解し、グラフをかくことができる。3
対数関数を含む簡単な方程式を解くことができる。3
積の法則と和の法則を利用して、簡単な事象の場合の数を数えることができる。3
簡単な場合について、順列と組合せの計算ができる。3
等差数列・等比数列の一般項やその和を求めることができる。3
総和記号を用いた簡単な数列の和を求めることができる。3
不定形を含むいろいろな数列の極限を求めることができる。3
無限等比級数等の簡単な級数の収束・発散を調べ、その和を求めることができる。3
線形変換の定義を理解し、線形変換を表す行列を求めることができる。3
合成変換や逆変換を表す行列を求めることができる。3
平面内の回転に対応する線形変換を表す行列を求めることができる。3
微分方程式の意味を理解し、簡単な変数分離形の微分方程式を解くことができる。3
簡単な1階線形微分方程式を解くことができる。3
定数係数2階斉次線形微分方程式を解くことができる。3
独立試行の確率、余事象の確率、確率の加法定理、排反事象の確率を理解し、簡単な場合について、確率を求めることができる。3
条件付き確率、確率の乗法定理、独立事象の確率を理解し、簡単な場合について確率を求めることができる。3
1次元のデータを整理して、平均・分散・標準偏差を求めることができる。3
2次元のデータを整理して散布図を作成し、相関係数・回帰直線を求めることができる。3

評価割合

試験発表相互評価演習ポートフォリオその他合計
総合評価割合50005000100
基礎的能力0000000
専門的能力50005000100
分野横断的能力0000000