到達目標
学習目的:ベクトルや行列やそれらに関連したデータの数値及びパターン分析の 手法を学び、コンピュータ・グラフィックス、科学への応用を知る
到達目標:1.多次元ベクトルの幾何と距離それを用いたデータ・パターン解析の 初歩を習得する。行列を用いて表される様々なデータのパターン解 析、行列のコンピュータ・グラフィックスへの基礎を習得する。 2.岡山大学、塚本真也教授グループによって開発された問題発見解決 能力訓練の基本を学習する。 3.データ要素間距離を分析する関数解析の初歩的思想と技法を学ぶ。
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 | 工学の基本的問題 を解決するために 必要な数学の応用 能力を習得してい る。 | 工学の基本的問題を解決するために 必要な数学の知識,計算技術を習得している。 | 工学の基本的問題を解決するために必要な数学の知識,計算技術の習得が不十分である。 |
評価項目2 | ナノ・サイエンスとパイ電子の世界 の特徴を理解している。 | ナノ・サイエンスと電子物性の具体例を理解している。 | パイ電子論と行列論との関係理解が不足している。 |
評価項目3 | 「創造力育成の方法」におけるブレーン・ストーム等の実践が有効にできる。 | 「創造力育成の方法」におけるブレーン・ストーム等の理解がある。 | 「創造力育成の方法」や創造における芸術論的アプローチ理 解が不足している。 |
評価項目4 | ベクトル空間とフ ーリエ周波数分析の応用について理解している。 | 周波数分析の応用について理解している。 | 周波数分析に関する理解が不足している。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
選択
基礎となる学問分野:数物系科学/数学/数学一般
専攻科学習目標との関連:本科目は専攻科学習目標「(1)数学,物理を中心とした自然科学系の 科目に関する知識を深め,機械・制御システム工学および電子・情報シ ステム工学に関する基礎学力として応用する能力を身につける。」に相当 する科目である。
技術者教育:プログラムとの関連 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,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:本講ではベクトルや行列で表されるデータのパターンを分析する手法 の基礎を学ぶ。またコンピュータ・グラフィック、マトリックスアート・ インターフェイスを用い、ナノ・サイエンスの興味深いトピックスに触 れながら、創造的工夫力を養う方法の解説も行う予定である。
授業の進め方・方法:
授業の方法:一見かけ離れた学問分野の間の有機的連関を見抜くことは、基礎学力の 深化や独創的発明発見への道を目指すためにも大変重要である。本授業は 学際的国際的視野の涵養もめざし、その様な趣旨で書かれた英文のテキス トも部分的に利用し、数理英語に慣れる指導もおこなう。
成績評価方法:定期試験(70%)とレポート(30%)で評価する。 なお,成績によっ ては再試験を行うこともある。
注意点:
履修上の注意:本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。1単位あたり授業時間として15単位時間開講するが,これ以外に30単位時間の 学習が必修となる。これらの学習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:学際的視野を涵養するため、一見無関係な学問分野の有機的連関や物 事のグローバルなヴィジョンを養う練習、努力を重ねて欲しい。
基礎科目:基礎線形代数(2年),微分積分I(2),微分積分II(3)
関連科目:専門科目多数
受講上のアドバイス:予習を中心とした積極的勉強を心がけて欲しい。また,行列論の自然 科学,工学への応用や,コンピュータ・グラフィックス(またその関連 分野)との縦糸的,学際的関連について理解を深めて欲しい。遅刻の回 数が多い場合、警告後、欠席扱いとすることもある。
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
後期 |
3rdQ |
1週 |
ガイダンス |
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2週 |
「創造力育成の方法」と Matrix Art1 |
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3週 |
「創造力育成の方法」と Matrix Art2 |
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4週 |
「創造力育成の方法」とナノ・サイエンス1 |
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5週 |
「創造力育成の方法」とナノ・サイエンス2 |
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6週 |
「創造力育成の方法」とパイ電子の世界1 |
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7週 |
「創造力育成の方法」とパイ電子の世界2 |
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8週 |
「創造力育成の方法」とシンクロトロン1 |
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4thQ |
9週 |
「創造力育成の方法」とシンクロトロン2 |
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10週 |
空間ベクトルの復習,高次元空間の幾何 1 |
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11週 |
高次元空間の幾何 2 |
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12週 |
楽器と周波数分析 1 |
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13週 |
ベクトル空間と周波数分析1 |
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14週 |
ベクトル空間と周波数分析 2 |
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15週 |
試験 |
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16週 |
後期末試験の答案の返却と解説 |
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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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | 課題 | 合計 |
総合評価割合 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
基礎的能力 | 70 | 0 | 0 | 0 | 0 | 30 | 100 |
専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |