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
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス |
|
| 2週 |
「創造力育成の方法」と Matrix Art１ |
|
| 3週 |
「創造力育成の方法」と Matrix Art２ |
|
| 4週 |
「創造力育成の方法」とナノ・サイエンス１ |
|
| 5週 |
「創造力育成の方法」とナノ・サイエンス２ |
|
| 6週 |
「創造力育成の方法」とパイ電子の世界１ |
|
| 7週 |
「創造力育成の方法」とパイ電子の世界２ |
|
| 8週 |
「創造力育成の方法」とシンクロトロン１ |
|
| 4thQ |
| 9週 |
「創造力育成の方法」とシンクロトロン２ |
|
| 10週 |
空間ベクトルの復習，高次元空間の幾何 1 |
|
| 11週 |
高次元空間の幾何 2 |
|
| 12週 |
楽器と周波数分析 1 |
|
| 13週 |
ベクトル空間と周波数分析１ |
|
| 14週 |
ベクトル空間と周波数分析 2 |
|
| 15週 |
試験 |
|
| 16週 |
後期末試験の答案の返却と解説 |
|
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 |
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 |