離散数学

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 離散数学
科目番号 4S14 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: 2
開設学科 制御情報工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 教科書:柴田他 共著,情報科学のための離散数学,コロナ社
担当教員 松島 宏典

到達目標

1.基礎知識を理解し,正しく演算することできる。
2.論理代数・ブール代数を理解し,論理ゲート・カルノー図等に応用できる。
3.グラフ理論を理解し,色々な問題へと適用できる.
4.有限オートマトンの理論について,その基礎的内容を説明できる。

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未到達レベルの目安
評価項目1基礎知識を理解し,正しく演算することが容易にできる基礎知識を理解し,正しく演算することができる基礎知識を理解し,正しく演算することができない
評価項目2論理代数・ブール代数を理解し,論理ゲート・カルノー図等に応用することが容易にできる論理代数・ブール代数を理解し,論理ゲート・カルノー図等に応用することができる論理代数・ブール代数を理解し,論理ゲート・カルノー図等に応用することができない
評価項目3グラフ理論を理解し,色々な問題へと容易に適用できるグラフ理論を理解し,色々な問題へと適用できるグラフ理論を理解し,色々な問題へと適用できない
評価項目4有限オートマトンの理論について,その基礎的内容を容易に説明できる有限オートマトンの理論について,その基礎的内容を説明できる有限オートマトンの理論について,その基礎的内容を説明できない

学科の到達目標項目との関係

JABEE B-1 説明 閉じる

教育方法等

概要:
この授業では,離散数学について,集合・関数・順列組合せ・基数法を基礎知識として,命題論理・ブール代数・述語論理・グラフ理論・有限オートマトン等の各テーマについて学習し,それらの知識を習得することを目的とする。
実務経験のある教員による授業科目:この科目は企業で画像認識,LSIの研究開発を行っていた教員の経験を活かし,基数法,演算,論理代数,論理回路などについて講義・演習形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
本講義は座学により進める。座学で学習項目を学んだ後,より理解を深めるために,演習問題に取り組む時間を設ける。授業中はノートをきちんと取り,分からない箇所については,適宜質問すること。
関連科目:信号処理
注意点:
(1)点数配分:前期と後期に行われる計4回の定期試験の平均として評価する。
(2)評価基準:60点以上を合格とする。
(3)再試:すべての課題を提出した学生のみ再試験を行う。60点以上を合格(60点)とする。
(4)準備学習:事前に予習を済ませておくこと。

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

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 集合 集合の理解
2週 関数 関数の理解
3週 逆関数 逆関数の理解
4週 順列 順列の理解
5週 組合せ 組合せの理解
6週 基数法 基数法の理解
7週 演算 演算の理解
8週 総合復習 これまでの内容の理解
2ndQ
9週 論理代数 論理代数の理解
10週 真理と命題 真理と命題の理解
11週 ブール代数 ブール代数の理解
12週 論理ゲート 論理ゲートの理解
13週 論理回路 論理回路の理解
14週 カルノー図 カルノー図の理解
15週 述語論理 述語論理の理解
16週
後期
3rdQ
1週 グラフの概念 グラフの概念の理解
2週 連結性 連結性の理解
3週 様々なグラフ 様々なグラフの理解
4週 古典的問題 古典的問題の理解
5週 組合せ問題 組合せ問題の理解
6週 木の理解
7週 有向グラフ 有向グラフの理解
8週 ネットワークプランニング ネットワークプランニングの理解
4thQ
9週 総合復習 これまでの内容の理解
10週 アルファベットと言語 アルファベットと言語の理解
11週 有限状態機械 有限状態機械の理解
12週 有限オートマトン 有限オートマトンの理解
13週 文脈自由文法 文脈自由文法の理解
14週 チューリング機械 チューリング機械の理解
15週 総合復習 これまでの内容の理解
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前4,前5
簡単な場合について、順列と組合せの計算ができる。3前4,前5
工学基礎情報リテラシー情報リテラシー論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。3前6,前7
専門的能力分野別の専門工学情報系分野計算機工学基数が異なる数の間で相互に変換できる。4前6,前7,前8
整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4前6,前7,前8
小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。4前6,前7,前8
基本的な論理演算を行うことができる。4前12,前13,前14
基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。4前12,前13,前14
論理式の簡単化の概念を説明できる。4前12,前13,前14
簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。4前12,前13,前14
論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。4前12,前13,前14
与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。4前12,前13,前14
組合せ論理回路を設計することができる。4前12,前13,前14
情報数学・情報理論集合に関する基本的な概念を理解し、集合演算を実行できる。4前1,前2,前3,前8
集合の間の関係(関数)に関する基本的な概念を説明できる。4前1,前2,前3,前8
ブール代数に関する基本的な概念を説明できる。4前11
論理代数と述語論理に関する基本的な概念を説明できる。4前15
離散数学に関する知識をアルゴリズムの設計、解析に利用することができる。4後1,後2,後3,後4,後5,後6,後7,後8,後9,後10,後11,後12,後13,後15

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオその他合計
総合評価割合10000000100
基礎的能力0000000
専門的能力10000000100
分野横断的能力0000000