| シラバス参照 |
| 年度 | 2024 |
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| 科目名 | 情報数学特論 |
| 担当者名 | 福井 哲夫 |
| 単位 | 2.0 |
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科目目的 Course Objectives |
本科目では、コンピュータの仕組みを理解するための構造に関わる数学や、コンピュータを応用して、視覚化や問題を解決するための様々な数学的手法を紹介し学習する。また、実際にプログラムを動かして実用性を確認する。 |
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到達目標 Class Goal |
システム構築の基礎やデータを視覚化するための理論および技術を身につけることを目指す。 |
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授業内容 The Content of the Course |
授業では、「機械計算の注意事項」、「グラフ理論とゲーム」、「３次元グラフィックスの数理」を中心に学習する。これによって計算機システムの成り立ちや、グラフィックス原理および実データ・仮想現実の視覚化技術についての理解を深めることができる。 |
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授業計画 Class Plan |
１ 計算機と２進数 第１回 導入 （講義のねらいと意義・目標など） 第２回 データ構造と２進数 （計算機の数値・論理・データの表現と演算について整理する） ２ 機械計算の諸注意 第３回 誤差について （誤差の原因や誤差の伝播に関する注意事項を述べる） 第４回 精度と大きさの限界 （有効数字、丸めの問題、関数の精度に関して解説する） ３ グラフ理論とゲーム（４回） 第５回 グラフとは （グラフの定義、ウォーク・パス・サイクル、奇点定理） 第６回 木 （木の概念と性質、生成木、関係表、構文木） 第７回 ざまざまなゲームに見るグラフ（パズル、地図、経路問題、迷路の生成と解法など） 第８回 ゲームへの応用 （はめ込みパズルと解探索、迷路ゲームなど） ４ ３次元グラフィックスの数理（４回） 第９回 ３次元空間の表現 （空間の数学的表現法や3Dグラフィックスの考え方について） 第10回 ３次元グラフィックスの基礎（シーンの基本構造、視点・光源・環境機能について） 第11回 ３次元形状と質感 （基本形状や一般形状の表現法と質感の記述について説明する） 第12回 座標変換と配置 （行列を使った座標変換の考え方と物体の配置について述べる） ５ まとめと総合演習（３回） 第13回 総括 （理論のまとめと総合課題計画） 第14回 総合演習Ⅰ 第15回 総合演習Ⅱ |
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授業方法 Class Method |
授業の進み方は、授業内容で示したそれぞれの学習項目ごとに、（１）数学的基礎理論の解説、（２）例題による内容確認・理解、（３）応用プログラムの学習、（４）類題による課題演習の順に展開される。 |
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Google Classroom クラスコード Google Classroom - Class Code |
初回授業までにクラスルームに招待する。 |
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アクティブ・ラーニングの形態 Form of Active Learning |
授業の学習項目ごとに実際のコンピュータを使った実習演習を導入している。 |
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準備学習（予習・復習等） Review and Preview |
本科目はプログラミングの知識を必要とするため、プログラミングの基本について復習しておくこと。 また、３つのテーマごとに、理解を定着させるための課題がある。指定期日までに必ず仕上げること。 |
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評価方法 Evaluation Method |
・レポート[作品含む](80点) ・平常点(20点) 平常点等配点内訳:授業への積極的参加度（10点）、小テスト（10点） |
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課題(試験やレポート等)に対するフィードバックの方法 Task Feedback |
課題提出後に個別に内容に対するコメントと解説を行う。 |
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教科書 Textbook |
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参考書 Reference Books |
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地域との連携 Cooperation with the Community |
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受講上の注意 Notices |
本講義はコンピュータと密接に関係しているため、例題にサンプルプログラムを使用し、数学的意味を体験できるように配慮している。このため、多少のプログラミング知識を必要とする。 |
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卒業(修了)認定・学位授与の方針との関連 Relation to the Diploma and Degree Policy |
１．知識・理解 1-2 生活文化情報学に関わる事象に対して、科学的・工学的な観点からの高度な専門知識を有している。 ２．技能・表現 2-1 生活文化情報学に関わる事象を論理的に分析し、問題の解決につなげることのできる高度な技能を有している。 ３．思考・判断 3-1 生活文化情報学に関する新たな課題に対し、論理的に考え、問題を解決する高度な能力を身につけている。 |
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実務経験と授業との関連 How the Instructors' Experiences will shape Course Contents |
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教科書コメント |
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