生体情報学

科目基礎情報

学校 宇部工業高等専門学校 開講年度 2017
授業科目 生体情報学
科目番号 0007 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 制御情報工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 「ニューロ・ファジィ・遺伝的アルゴリズム」萩原 将文著(産業図書)
担当教員 久保田 良輔

到達目標

(1)ファジィ推論法を理解できる。
(2)ニューロンモデルとその学習則を理解できる。
(3)最適化問題と進化的計算法を理解できる。

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最低限の到達レベルの目安(不可)未到達レベルの目安
評価項目1実問題を自ら発見し、その制御器(推論器)をファジィ推論(直接)法に基づいて設計することができる。与えられた問題に対して、その制御器をファジィ推論(直接)法に基づいて設計することができる。与えられた問題に対して、その入出力に関するファジィ規則を構築することができるファジィ規則が構築できない。または、論理演算ができない。
評価項目2与えられた入力に対してニューロンの数理モデルを構築し、その識別関数を数学的に設計し、図示することができる。与えられた入力に対してニューロンの数理モデルを構築し、その識別関数を図示することができる。与えられた入力に対してニューロンの数理モデルを構築することができる。ニューロンの数理モデルを構築することができない。
評価項目3様々な問題を最適化問題として定式化し、進化的計算法におけるその解法(アルゴリズム)を構築することができる。様々な問題を最適化問題として定式化し、進化的計算法における個体への割り当てができる1・2個の問題を最適化問題として定式化することができる最適化問題への定式化ができない

学科の到達目標項目との関係

JABEE (c) 説明 閉じる
教育目標 (C)① 説明 閉じる

教育方法等

概要:
第2学期開講
近年、コンピュータの性能が飛躍的に向上したこととにより、生体の性質を取り入れた人工知能アルゴリズムや機械学習アルゴリズムが様々な分野で活用されています。この講義では、生体の優れた性質を理解してもらうとともに、人工知能や機械学習のアルゴリズムがどのような製品に応用されてきたのかを学びます。
授業の進め方・方法:
毎回、講義で使用するプリントを配布し、プリントに沿って教科書を参考にしながら授業を進めます。各授業では、講義に加えて演習を行います。また、中間・期末のまとめとしてレポートを課します。8週目から9週目に中間まとめの試験を実施します。
注意点:
この講義では、これまでに習得した数学、情報理論などの知識が必要ですので、これらの復習をしておく必要があります。講義ノート(プリント)を毎回配布しますが、教科書はもとより、以前の講義資料を使用することもありますので、ファイリングするなどして、全ての講義ノートを毎回持参して下さい。

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 生体情報学の概要 生体情報学の概要を理解できる。
2週 ファジィ推論 古典制御の概要とその問題点を理解できる。
3週 ファジィ推論 古典制御の概要とその問題点を理解できる。
4週 ファジィ推論 直接法と高木・菅野のファジィ推論法について理解できる。
5週 ファジィ推論 ファジィ制御の概要を理解できる。
6週 ファジィ推論 ファジィ制御器を設計することができる。
7週 ニューロンモデル ニューロンの数理モデルを理解できる。
8週 中間試験 ファジィ推論法を理解できる。
ニューロンの数理モデルを理解できる。
2ndQ
9週 答案返却・解答解説
ニューロンの学習
ニューロンモデルの学習則を理解できる。
10週 多層パーセプトロン 多層パーセプトロンの数理モデルとその学習則を理解できる。
11週 多層パーセプトロンの応用 多層パーセプトロンを用いたパターン識別問題への適用方法を理解できる。
12週 遺伝的アルゴリズム 遺伝的アルゴリズムの概要と遺伝的操作について理解できる。
13週 遺伝的アルゴリズムの概要と遺伝的操作について理解できる。 遺伝的アルゴリズムの最適化問題への適用方法を理解できる。
14週 進化的計算法 様々な進化的計算法を理解できる。
15週 期末試験 ニューロンモデルとその学習則を理解できる。
最適化問題と進化的計算法を理解できる。
16週 答案返却・解答解説
授業改善アンケートの実施
試験問題の解説を通して間違った箇所を理解できる。

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

中間試験期末試験レポート合計
総合評価割合404020100
知識の基本的な理解1010525
思考・推論・創造への適用力20201050
汎用的技能1010525
態度・志向性(人間力)0000
総合的な学習経験と創造的思考力0000