応用数理科学Ⅱ

科目基礎情報

学校 高知工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 応用数理科学Ⅱ
科目番号 6113 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 ソーシャルデザイン工学専攻 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 新確率統計(大日本図書)
担当教員 高木 和久

到達目標

高度情報化社会において、様々な現象から出力された膨大なデータを解析し、有用な情報を抽出し、利用することは重要事項の一つである。本講義では多変量統計解析の基礎を学ぶ。具体的には各種データに現れる確率分布を理解し、重要な統計量の推定、仮説検定を行なえるようにする。
また、データの解析手法を理解するのみならず、それぞれのデータに最も適した手法を選択して適用できるようにする。具体的には多変数統計解析において、基本統計量の算出、様々な分析手法の特徴と適性を理解する。到達目標は以下の通りである。
1.各種データに現れる確率分布を理解し重要な統計量の推定、仮説検定が行なえるようになる。
2.多変数統計解析で基本統計量の算出ができ、様々な分析手法の特徴と適性を理解している。

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各種データに現れる確率分布を理解し、重要な統計量の推定、仮説検定を行なえる重要な統計量の推定、仮説検定を行なえる重要な統計量の推定、仮説検定を行なえない
評価項目2多変数統計解析で基本統計量の算出ができ、様々な分析手法の特徴と適性を理解している多変数統計解析で基本統計量の算出ができる多変数統計解析で基本統計量の算出ができない

学科の到達目標項目との関係

学習・教育目標 (B) 説明 閉じる
基準1(2)の知識・能力 基準1(2)(c) 説明 閉じる
基準1(2)の知識・能力 基準1(2)(d)(1) 説明 閉じる

教育方法等

概要:
高度情報化社会において、様々な現象から出力された膨大なデータを解析し、有用な情報を抽出し、利用することは重要事項の一つである。本講義では多変量統計解析の基礎を学ぶ。具体的には各種データに現れる確率分布を理解し、重要な統計量の推定、仮説検定を行なえるようにする。また、データの解析手法を理解するのみならず、それぞれのデータに最も適した手法を選択して適用できるようにする。具体的には多変数統計解析において、基本統計量の算出、様々な分析手法の特徴と適性を理解する。
授業の進め方・方法:
教科書の内容に沿って、データの取り扱い、確率分布、推定、検定をPythonを用いてデータの分析を行いながら学んでゆく
注意点:
上記の到達目標に対する達成度を試験等において評価する。
試験の成績を60%、平素の学習状況等(課題・レポート)を40%の割合で総合的に評価する。
【事前・事後学習】
確率統計の教科書の該当部分を復習しておくこと。また、事後学習として授業内で指示した課題を提出すること。その課題とした演習問題については、他の学生とディスカッションをしても良いが、自分なりの解答を期限までに提出すること。

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

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
後期
3rdQ
1週 データの代表値 データの代表値について理解し、代表値を計算することができる。
2週 四分位と箱ひげ図 四分位と箱ひげ図を理解し、箱ひげ図が書けるようになる
3週 相関
2変数の相関について理解する
4週 二項分布とポアソン分布 二項分布とポアソン分布について理解する。
5週 正規分布 正規分布について理解する。
6週 χ2乗分布、t分布、F分布 χ2乗分布、t分布、F分布を理解する。
7週 点推定 点推定の意味を理解し、点推定ができるようになる。
8週 母平均の区間推定 母平均の区間推定の意味を理解し、母平均の区間推定ができるようになる。
4thQ
9週 母分散と母比率の区間推定 母分散と母比率の区間推定の意味を理解し、区間推定ができるようになる。
10週 母平均の検定(母分散が既知の場合) 母分散が既知の場合に母平均の検定ができるようになる。
11週 母平均の検定(母分散が未知の場合) 母分散が未知の場合に母平均の検定ができるようになる。
12週 母分散の検定 母分散の検定の意味を理解し、母分散の検定ができるようになる。
13週 等分散の検定 等分散の検定の意味を理解し、等分散の検定ができるようになる。
14週 母平均の差の検定 母平均の差の検定を理解し、母平均の差の検定ができるようになる。
15週 母比率の検定 母比率の検定を理解し、母比率の検定ができるようになる。
16週

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整式の加減乗除の計算や、式の展開ができる。3
簡単な場合について、不等式の表す領域を求めたり領域を不等式で表すことができる。4
簡単な1変数関数の局所的な1次近似式を求めることができる。4
1変数関数のテイラー展開を理解し、基本的な関数のマクローリン展開を求めることができる。4

評価割合

試験その他(課題・小テスト等含む)合計
総合評価割合6040100
基礎的能力403070
専門的能力201030