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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 共生環境学科・全教育コース
学部(学士課程) : 2年次
「環境情報システム学プログラム」 を専攻する学生は必ず受講すること.
選択・必修 選択
選択科目:環境情報プロ指定科目
授業科目名 環境系応用数学
かんきょうけいおうようすうがく
Applied Mathematics for Environmental Science
単位数 2 単位
受講対象学生 共生環境学科・環境情報システム工学講座
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 必修
講座必修
授業科目名 環境系数学基礎
かんきょうけいすうがくきそ
単位数 単位
他学部・他研究科からの受講 他学科の学生の受講可, 他講座の学生の受講可, 自研究科の学生の受講可
市民開放授業 市民開放授業ではない
開講学期

前期

開講時間 金曜日 1, 2時限
開講場所 230室

担当教員 森尾 吉成(生物資源学部共生環境学科)

MORIO, Yoshinari

学習の目的と方法

授業の概要 システム工学において必要不可欠な内容である線形代数のベクトルや行列に慣れることから始め,身の回りの簡単な問題に応用できるスキルを身に付けることを目的とする.ベクトルや行列は使える道具であることを理解する.
学習の目的 ベクトルや行列で表される式に対して抵抗感が小さくなり,使える道具であると感じる状態になる.
学習の到達目標 1)ベクトルや行列の基本的な演算がストレス無くできる.
2)ベクトルや行列が活躍する場面をいくつか説明できる.
3)ベクトルや行列をいくつかの問題に応用できる.
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
「環境情報システム学プログラム(環境情報システム工学)」の学習・教育目標の(E-2)に対応している.

○ 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 能動的要素を加えた授業 Moodle

教科書 教材となる資料を配布するが,次の教科書を購入しておくこと.
平岡和幸,堀 玄:プログラミングのための線形代数,オーム社,ISBN4-274-06578-2,3000円.
参考書 石原繁,浅野重初:線形代数,裳華房,ISBN4-7853-1093-6 
成績評価方法と基準 課題20%,期末試験80%の計100%とする.ただし4回以上欠席した場合は「再受講」とする.
オフィスアワー 月曜日 12:00-13:00,18:00-19:00 場所 415号室
受講要件
予め履修が望ましい科目
発展科目 卒業研究
授業改善への工夫 動画コンテンツ提供による予習中心の学習環境を整備する.
毎時間アンケートを用いて習熟度をチェックし,サポートおよび授業改善等を行う.
その他

授業計画

キーワード 線形代数,ベクトル,行列
Key Word(s) Linear algebra , vector, matrix
学習内容 1)授業の概要説明.ベクトルと行列の導入.
2)(ベクトル表現)いろいろな特徴をベクトルで表してみよう.
3)(単位ベクトル)座標軸など単位ベクトルは重宝される.
4)(内積)内積の公式の見方を説明する.
5)(内積の応用)内積を使ってよく似た特徴をもつ2つの物体を探し出す.相関係数やフーリエ変換も内積と同じ概念.
6)(外積)外積はここで威力を発揮する.
7)(外積の応用)外積を実際の問題に使ってみる.
8)(行列表現)行列を使う理由を知る.2次元あるいは3次元座標軸の行列表現.
9)(行列演算)行列の和,積に慣れる.
10)(行列演算)回転行列を使ってカメラPanTilt制御に挑戦.
11)(行列とベクトル)回転行列と平行移動ベクトルを一つの行列で表現する.
12)(逆行列)行列式の全体像を理解する.逆行列を求める.逆行列の使い方.
13)(逆行列)連立方程式を解く.
14)(逆行列)最小2乗法と逆行列.疑似逆行列を求める.
15)研究におけるベクトルと行列の応用事例の紹介と総復習
学習課題(予習・復習) 1)ベクトルや行列をインターネットで調べてみる.
2)ベクトル表現に慣れ,ベクトル表現の美しさを知る.
3)単位ベクトル復習.
4)内積復習.
5)内積を別の問題に使ってみる.
6)外積の使われている現場を調べる.
7)外積を計算してみる.
8)行列表現の美しさを知る.
9)行列の和,積の計算を体にしみ込ませる.
10)回転行列を自分で作ってみる.
11)回転行列と平行移動ベクトルを一つの行列で表現する復習.
12)逆行列を復習.
13)連立方程式の解法を復習.
14)行列を使って最小2乗法を解いてみる.
15)総復習をする.
ナンバリングコード(試行) BO-AGEN-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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