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科目の基本情報
| 開講年度 | 2023 年度 | |
|---|---|---|
| 開講区分 | 工学部情報工学科／総合工学科情報工学コース ・専門教育 | |
| 受講対象学生 |
学部(学士課程) : 2年次 |
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| 選択・必修 | 必修 |
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| 授業科目名 | 計測工学 | |
| けいそくこうがく | ||
| Instrumentation Engineering | ||
| 単位数 | 2 単位 | |
| ナンバリングコード | engr-engr-ELEC-2661
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| 開放科目 | 非開放科目 | |
| 開講学期 |
前期 |
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| 開講時間 |
木曜日 1, 2時限 |
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| 授業形態 |
対面授業 * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい
「オンライン授業」・・・オンライン会議ツール等を利用して実施する同時双方向型の授業 |
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| 開講場所 | ||
| 担当教員 | 成瀬 央（工学部情報工学コース） | |
| NARUSE, Hiroshi | ||
| 実務経験のある教員 | 教員名：成瀬 央 実務経験内容：情報通信企業の研究所に勤務し、画像処理を用いた計測や物体認識の研究やそれを利用した設備管理技術の開発、光ファイバセンシング技術の研究とその実用化などを行いました。 講義内容との関連性：研究において得た計測にかかわる内容も紹介します。 |
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| SDGsの目標 |
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| 連絡事項 | * 状況により変更される可能性があるので定期的に確認して下さい |
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学修の目的と方法
| 授業の概要 | 自動運転車は、取り付けられているさまざまなセンサで計測された自動車自身の状態や、周囲の環境情報を利用して走行します。また、IoT化が進む現在、情報工学を含むあらゆる分野において、現実のモノを計り、モノを動かすことの重要性が急速に高まっています。このような状況から本授業では、機械計測や電気計測などの個別分野の計測ではなく、それらに共通する、計測における誤差やその解析方法、計測データの解析に用いられる最小二乗法などについて学びます。 |
|---|---|
| 学修の目的 | 本授業の目的は、計測値に含まれる雑音に起因する誤差を定量的に解析できるように計測工学の基礎知識を修得し、実際の計測において必要なセンスを身につけることです。 |
| 学修の到達目標 | 本授業の到達目標は以下のとおりです。 ・有効数字の意味を理解して計測値を取り扱うことができる。 ・計測誤差の種類や性質についての知識を得る。 ・誤差の伝播について理解し、その解析が行える。 ・最小二乗法を用いて、計測値の解析ができる。 |
| ディプロマ・ポリシー |
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| 成績評価方法と基準 | 中間試験や定期試験などの各種試験、すべての提出物の合計点を１０点満点に換算し、６以上を合格とします。 |
| 授業の方法 | 講義 |
| 授業の特徴 | |
| 授業改善の工夫 | オンラインでの授業の場合には、一方的に授業をすすめるのではなく、コミュニケーションを取りながら授業を進めていくことを考えています。 |
| 教科書 | |
| 参考書 | 本授業の内容は１冊の本ではカバーしきれませんので、以下のそれぞれの本（の一部）を参考にしています。 計測における誤差解析入門（林茂雄・馬場凉 訳、東京化学同人） 高校数学でマスターする計測工学（小坂学・岡田志麻、コロナ社） 計測システム工学の基礎（西原主計・松田康広、 森北出版） 最小二乗法による実験データ解析 : プログラムSALS（中川徹,・小柳義夫、東京大学出版会） など |
| オフィスアワー | 電子メール（naruse@pa.info.mie-u.ac.jp）でスケジュールを調整の上、情報棟３階成瀬教員室で質問などについて対応しますが、なるべく講義時あるいは終了時にお願いします。 |
| 受講要件 | 特にありません。 |
| 予め履修が望ましい科目 | 基礎線形代数学I・II、基礎微分積分学I・II、確率・統計学などが予め履修しておくことが望ましい科目です。また、同時期に開講されている工業数学JBのにも関係していますので、その学修も重要です。 |
| 発展科目 | 情報工学実験I・II、制御工学、画像処理、ディジタル信号処理、卒業研究などが発展科目になります。 |
| その他 |
授業計画
| MoodleのコースURL |
|---|
| キーワード | 有効数字、計測誤差、誤差の伝播、最小二乗法 |
|---|---|
| Key Word(s) | Significant figures, measurement error, error propagation, least-square method |
| 学修内容 | 第１回：イントロダクション（講義の概要、到達目標、授業計画、成績評価方法など） 第２回：SI単位系と次元 第３回：計測における誤差、有効数字とその取扱い 第４回：計測結果の表し方 第５回： 誤差の伝播（計測の和、差、積、商における誤差） 第６回： 誤差の伝播（一般化） 第７回： ディジタル測定器の誤差、サンプリング周波数 第８回：中間試験 第９回：誤差の統計的考え方とその処理（計測値の確率・平均値・標準偏差、誤差の分布） 第１０回：誤差の統計的考え方とその処理（演算が誤差の分布に与える影響） 第１１回：最小二乗法（いくつかの関数への適用、得られた結果に含まれる誤差の解析） 第１２回：最小二乗法（行列表現を用いた一般化） 第１３回：最小二乗法（得られた結果の誤差の解析） 第１４回：画像処理による位置計測における誤差の解析（１） 第１５回：画像処理による位置計測における誤差の解析（２） 第１６回：定期試験 |
| 事前・事後学修の内容 | 学修内容について、事前に、参考書や自分で理解しやすいと思った本の関連する部分を読んでおいてください。 事後には授業中に提示した演習問題や参考書（自分で選んだ本など）の問題を解いて、授業内容についての理解を深めておいてください。 |
| 事前学修の時間:60分/回 事後学修の時間:180分/回 |