応用情報科学

科目基礎情報

学校 熊本高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 応用情報科学
科目番号 0008 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 生産システム工学専攻 対象学年 専1
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 配布資料
担当教員 池田 直光

到達目標

1.Linux環境で基本操作(基本コマンドの実行、プログラム作成、実行)ができる。
2.作図ツールgnuplotで色々なグラフを作成できる。
3.信号をディジタル化するときの標本化、量子化及びその符号化について理解できる。
4.フーリエ変換によるディジタル信号の周波数分析について理解できる。
5.パターン認識の概要について理解できる。
6.ニューラルネットについて、その基本な仕組みが理解できる。

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未到達レベルの目安
1. Linux環境で基本操作を実行できる。Linux環境で基本コマンドの実行やCプログラムの実行など基本操作をより広範囲に行うことができる。Linux環境で基本コマンドの実行やCプログラムの実行など基本操作を行うことができる。Linux環境で基本コマンドの実行やCプログラムの実行など基本操作を行うことができない。
2. 作図ツールgnuplotで色々なグラフを作成できる。作図ツールgnuplotで色々なグラフを作成できる。作図ツールgnuplotでグラフを作成できる。作図ツールgnuplotでグラフを作成できない。
3. 信号をディジタル化するときの標本化、量子化及びその符号化について理解できる。信号をディジタル化するときの標本化、量子化及びその符号化についてより詳細に説明することができる。信号をディジタル化するときの標本化、量子化及びその符号化について説明することができる。信号をディジタル化するときの標本化、量子化及びその符号化について説明することができない。
4. フーリエ変換によるディジタル信号の周波数分析について理解できる。 フーリエ変換によるディジタル信号の周波数分析についてより詳細に説明することができる。 フーリエ変換によるディジタル信号の周波数分析について説明することができる。 フーリエ変換によるディジタル信号の周波数分析について説明することができない。
5.パターン認識の概要について理解できる。 パターン認識の概要について、より詳細に説明することができる。 パターン認識の概要について説明することができる。 パターン認識の概要について説明することができない。
6.ニューラルネットについて、その基本な仕組みが理解できる。 ニューラルネットについて、その基本な仕組みをより詳細に説明することができる。 ニューラルネットについて、その基本な仕組みを説明することができる。 ニューラルネットについて、その基本な仕組みを説明することができない。

学科の到達目標項目との関係

JABEE基準 (1(2)(d)(2)) 説明 閉じる
JABEE基準 (2.1(1)) 説明 閉じる
JABEE基準 (c) 説明 閉じる
専攻科到達目標 2-1 説明 閉じる
専攻科到達目標 3-2 説明 閉じる

教育方法等

概要:
いろいろな情報を科学的に捉えるためには、それらを整理し様々な分析を経た後、統合して総合的な理解を図ることが必要である。本科目では、そのためのコンピュータの利用法や対象となる情報(信号)のコンピュータへの取り込みについて学ぶ。また、パターン認識やニューラルネットなどの最近の情報科学のトピックについても学習する。
授業の進め方・方法:
まず初めに、コンピュータを利用したデータ処理およびレポート作成をLinux OS上で実習する。次に、コンピュータ処理に必要なアナログ・ディジタル変換について学ぶ。また、周波数分析を中心にしたディジタル処理について理解を深めた後、その応用としてパターン認識について学習する。最後に新しい計算の枠組みとして、人間の神経における情報処理の過程をモデル化したニューラルネットなどについても触れる。
注意点:
前半はWindowsとは異なる計算機環境でレポート作成までを学習する。実習形式で行なうので、まずコマンドを実行し、色々と試してみることが重要である.後半は、近年多用されているディジタル信号処理関連の内容についてポイントを絞って講義するので、興味を持って臨んで欲しい.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 講義の概要説明、Linuxの概要 講義の概要について理解する
2週 Linuxの概要、Linuxの基本コマンドの説明と演習 Linux OS 環境で基本的なコマンドを用いた操作について理解する
3週 Linuxの基本コマンド演習 Linux OS 環境で基本的なコマンドを用いて操作できる
4週 エディタemacs演習、C言語演習 プログラムや文書作成のためにemacsについて理解する、簡単なCプログラムを実行できる
5週 gnuplotによるグラフ化Ⅰ グラフ描画ツールであるgnuplotについて理解する
6週 gnuplotによるグラフ化Ⅱ 実際にgnuplotを用いて色々なグラフを作成する
7週 総合演習 総合的な演習を行う
8週 信号のディジタル化 アナログ信号のデジタル化について理解する
2ndQ
9週 標本化定理 時間軸の離散化である標本化について理解する
10週 量子化と符号化 振幅軸の離散化となる量子化について理解する
11週 ディジタル信号とフーリエ変換 ディジタル信号に対するフーリエ変換について理解する
12週 ディジタル信号の周波数分析 ディジタル信号の周波数分析について理解する
13週 パターン認識の基礎 パターン認識の基礎について理解する
14週 ニューラルネットの概要 ニューラルネットワークによるパターン認識について理解する
15週 [前期末試験]
16週 試験返却

評価割合

試験発表相互評価態度ポートフォリオレポート合計
総合評価割合50000050100
基礎的能力1000002030
専門的能力4000003070
分野横断的能力0000000