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科目の基本情報

開講年度 2017 年度
開講区分 生物資源学部
受講対象学生 全学科・全教育コース
学部(学士課程) : 2年次
共生環境学科・地域環境デザインコース・環境デザインプログラム必修
共生環境学科・地球システム学コース・環境情報システム学プログラム 選択
選択・必修 選択必修
教育コース選択必修:環境情報プロ指定科目
授業科目名 数理生態学
すうりせいたいがく
Mathematical biology
単位数 2 単位
受講対象学生 共生環境学科・全講座
平成26年度(2014年度)までの入学者カリキュラム名称
選択・必修 選択
選択科目
授業科目名 応用シミュレーション工学
おうようしみゅれーしょんこうがく
単位数 単位
他学部・他研究科からの受講 他学部の学生の受講可, 他学科の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

後期

開講時間 金曜日 3, 4時限
開講場所 219室,230室

担当教員 福島崇志(生物資源学部)

FUKUSHIMA, Takashi

学習の目的と方法

授業の概要 自然界におけるあらゆるシステムに対して適切に対応・制御するためには,対象システムを理解し表現することが必要である.その手段としてシステムのモデリングによる現象の理解と表現が不可欠である.本講義では,基本的な数理モデリングを用いモデリングの基本的考え方と手順を概説し,モデル作成とシミュレーションに必要な数値計算およびシステム同定について理解を深める.
学習の目的 自然界におけるシステム表現を理解し,適切なモデリングを考案することができる基礎知識を身に付ける.
学習の到達目標 ・モデリングの種類を理解する.
・微分方程式によるシステム表現ができる.
・微分方程式の解を導くこと,もしくは数値積分ができる.
・モデルパラメータの意味を理解する.
・モデルパラメータを決定できる.
ディプロマ・ポリシー
○ 学科・コース等の教育目標
○ JABEE 関連項目

○ 全学の教育目標
感じる力
  •  感性
  •  共感
  •  倫理観
  • ○モチベーション
  • ○主体的学習力
  •  心身の健康に対する意識
考える力
  • ○幅広い教養
  • ○専門知識・技術
  • ○論理的思考力
  • ○課題探求力
  • ○問題解決力
  •  批判的思考力
コミュニケーション力
  • ○情報受発信力
  • ○討論・対話力
  •  指導力・協調性
  •  社会人としての態度
  •  実践外国語力
生きる力
  • ○感じる力、考える力、コミュニケーション力を総合した力

授業の方法 講義

授業の特徴 グループ学習の要素を加えた授業

教科書 資料を適宜配布する
参考書
成績評価方法と基準 定期試験50%,小テストおよびレポート50%.(合計が60%以上で合格).欠席4回以上は不合格とする.
オフィスアワー 部屋 4F 423室 もしくは 424室
在室していればいつでも対応します.
受講要件 ノートを用意すること.
不定期で提出を求めるので,ルーズリーフにしないこと.
また,内容によってはPCを使用しますので用意すること.
予め履修が望ましい科目 数学基礎,環境系数学,環境情報学,生態圏循環学,環境保全生態学
発展科目
授業改善への工夫 毎回質疑応答とシャトルカードの交換を行い,学習到達度をチェックしながら講義内容を改善する.
その他

授業計画

キーワード モデリング,パラメータ,数値計算,微分方程式,シミュレーション
Key Word(s) Modeling, parameter, numerical computing, differential equation, simulation
学習内容 【学習内容】
・システムについて
・動的システムの表現
・微分方程式
・モデル例1(マルサスモデル,ロジスティックモデルなどの簡単なモデル)
・パラメータとは
・パラメータ同定(線形最小二乗法,最急降下法,ガウスニュートン法,マルカート法)
・モデル例2(競争モデル,非線形モデル)
・数値計算法(数値積分,オイラー法,ホイン法,ルンゲクッタ法)
・モデル作成演習

【授業方法】
板書による講義およびPCでの演習が中心ですが,グループワークによる課題を予定しています.
理論を実践する課題であり,成果発表を講義内で行います.
学習課題(予習・復習) 学習課題
・微分・積分の基礎
・グループワーク課題
・成果発表準備
ナンバリングコード(試行) BO-MATH-2

※最初の2文字は開講主体、続く4文字は分野、最後の数字は開講レベルを表します。 ナンバリングコード一覧表はこちら


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