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2018年 度 理工学部授業計画 (情報科学科 専門科目編) (数学科 専門科目編) (物理学科 専門科目編)

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2018年 度

シ ラ バ ス

理 工 学 部 授 業 計 画

(情報科学科 専門科目編)

(数学科 専門科目編)

(物理学科 専門科目編)

明 治 大 学

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目 次

科目一覧表(情報科学科・数学科・物理学科) …………………………………

振替措置表 ……………………………………………………………………………

情報科学科 ……………………………………………………………………………

シラバス 学科専門科目

数学科 …………………………………………………………………………………

シラバス 学科専門科目

物理学科 ………………………………………………………………………………

シラバス 学科専門科目

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学科 科 目 名 ページ数

プログラム実習

プログラム実習

スイッチング理論と論理設計

スイッチング理論と論理設計

離散数学

離散数学

情報理論と機械学習

コンピュータアーキテクチャ

アセンブリ言語演習

論理設計演習

データ構造とアルゴリズム

データ構造とアルゴリズム

データ構造とアルゴリズム実習

データ構造とアルゴリズム実習

オブジェクト指向

Java 演習

コンピュータネットワーク

コンピュータシミュレーション

組込みシステム論

ヒューマンコンピュータインタラクション

オートマトンと言語理論

計算論

ソフトコンピューティング

最適化論

集積回路

LSI 設計演習

ウェブプログラミング

プログラム言語とコンパイラ

オペレーティングシステム

ソフトウェア工学

ソフトウェア工学演習

データベース

コンピュータグラフィックス

人工知能と知識処理

人工知能と知識処理

画像処理とパターン認識

知能ロボット学

情報セキュリティ

ワールドワイドウェブ

情報システム論

脳情報システム論

マルチメディア論

情報社会と情報倫理

学科 科 目 名 ページ数

情報と職業

特別講義

特別講義

ハードウェア実習

ソフトウェア実習

コンピュータサイエンス実習

コンピュータサイエンス実習

ゼミナール

ゼミナール

卒業研究

卒業研究

基礎線形代数演習

基礎線形代数演習

基礎微分積分演習

数学の方法

ベクトル空間論

ベクトル空間論演習

代数概論

代数概論演習

幾何入門

幾何入門

幾何入門演習

解析学

解析学

解析学

解析学演習

解析学演習

解析学演習

関数論

関数論

関数論演習

関数論演習

常微分方程式

常微分方程式

偏微分方程式

測度と積分

測度と積分

フーリエ解析

関数解析

数理教育

数理教育

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学科 科 目 名 ページ数

代数学

代数学

代数学

代数学

代数学演習

代数学演習

代数学演習

幾何学

幾何学

幾何学

幾何学

幾何学演習

幾何学演習

幾何学演習

確率論

確率論

解析学展望

解析学展望

数値計算の基礎

数値計算の基礎 未開講

情報社会と情報倫理

数理コンピュータ科学

数理コンピュータ科学

数理コンピュータ科学演習

情報システム論

情報システム論演習

通信ネットワーク演習

データ通信概論

マルチメディアの数理

統計学

ゼミナール

ゼミナール

卒業研究

卒業研究

物理学演習

物理学特別演習

物理学演習

物理学特別演習

量子論序説

電磁気学

電磁気学演習

電磁気学特別演習

物理学の最前線

電磁気学

電磁気学演習

学科 科 目 名 ページ数

電磁気学

力学

力学演習

力学

力学演習

熱力学

物理数学

物理数学演習

物理数学

物理数学演習

物理数学

物理数学演習

物理数学

物理数学演習

実験物理技法

光学

生物物理学序論

物理学実験

物理学実験

物理学実験

物理学実験

統計力学

統計力学演習

統計力学

統計力学演習

量子力学

量子力学演習

量子力学

量子力学演習

量子力学

連続体の力学

物性物理学

物性物理学

生物物理学

生物物理学

量子エレクトロニクス

相対性理論

分子物理学

原子核物理学

素粒子物理学

地球惑星圏物理学

ゼミナール

ゼミナール

卒業研究

卒業研究

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シ ラ バ ス

情報科学科 専門科目編

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科 目 名

担当者名

プログラム実習

年春学期 単位 飯塚 秀明 他

授業の概要・到達目標

プログラミング言語(コンピュータに対する動作や処理を指示するた

めの人工言語のこと)の中でも主要なものとして位置づけられている C言語によるプログラムの基本的な作り方を実習を通して学習する。

授業中での練習問題を通して実際にプログラムを作成することで着実

にプログラミングを身に着けることを目標とする。

授業内容

[第回] 「プログラム実習」の概要,計算機の基本的な使い方,

WEB 上のシステムの使い方

[第回] テキストエディタの使い方とプログラムの実行方法

[第回] 変数を使ったプログラミング

[第回] if 文[第回] do 文

[第回] while 文

[第回] for 文[第回] 前半(第回から第回)のまとめ

[第回] 大量データの扱いと配列

[第回] 次元配列

[第回] 関数(値を返す関数)

[第回] 関数(値を返さない関数)

[第回] 関数の配列引数

[第回] aまとめ

b確認テスト

履修上の注意点

授業は,主に WEB 上の実習システムを用いて行う予定でいる。この

システムには,学んだことを実際に使用できる知識と技術として身に着

けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題

が用意されている。

ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

て変種化されて与えられる。

正答のチェック,フィードバックなどが自動的に行われる。練習問題

におけるプログラムの作成はシステムを離れて行うが,完成したプログ

ラムの提出とチェックはシステム上で行う。

準備学習(予習・復習)の内容

情報処理実習の授業内容をよく復習した上で,プログラム作成を行

うこと。

教科書

柴田望洋「新・明解 C 言語 入門編」ソフトバンククリエイティブ

参考書

特に定めない。

成績評価の方法

各回の練習問題には難易度レベルが設定されている。単位取得には,

すべてのレベル練習問題に対してプログラムを提出して受理されなけ

ればならない。成績 B の条件は,さらに,レベルの問題の割以上

を提出して受理されていること,成績 A の条件は,レベルとの題

のそれぞれ割以上を提出して受理されていること,成績 S の条件

は,レベル,,の問題のそれぞれ割以上を提出して受理されて

いることとする。

学期末に,提出プログラムが履修者自身の力で作成されていることを

確認するための確認テストを実施する。

科 目 名

担当者名

プログラム実習

年秋学期 単位 飯塚 秀明 他

授業の概要・到達目標

プログラム実習に引き続き,C 言語によるプログラムの基本的な作

り方を実習を通して学習する。

授業中での練習問題を通して実際にプログラムを多く作成すること

で,着実にプログラミングを身につけることを目標とする。

授業内容

[第回] 「プログラム実習」の復習,安全教育

[第回] 前処理とマクロ

[第回] 整数以外のデータと型

[第回] 文字や文字列の処理

[第回] ファイルの入出力

[第回] 構造体

[第回] ポインタ

[第回] データ構造の構築,構造体へのポインタ

[第回] ポインタ演算と文字列

[第回] 再帰呼出し

[第回] コマンド引数と分割コンパイル

[第回] 文と式のまとめ

[第回] 宣言のまとめ

[第回] 総復習とテスト

履修上の注意点

年秋学期の授業である情報処理実習とプログラム実習では,情

報処理実習とプログラム実習よりも進んだ内容のプログラミングを

学ぶ。また,年以上の実習科目であるソフトウェア実習,コンピュー

タサイエンス実習 A,B,講義科目であるデータ構造とアルゴリズム

,をはじめとして,プログラミングの知識と能力を前提とする科目

は多い。さらに,年次の卒業研究のテーマは,何らかの形でプログラ

ミング能力を要求するものが多いので,このプログラム実習では時間

をかけて勉強して欲しい。

準備学習(予習・復習)の内容

先に履修した情報処理実習及びプログラム実習の内容が身につい

ていることが前提となるので,十分復習しておくこと。

教科書

柴田望洋「新版 明解 C 言語 入門編」ソフトバンククリエイティ

参考書

なし

成績評価の方法

単位取得には,すべてのレベル練習問題に対してプログラムを提出

して受理されなければならない。提出期限は,週間(次回の授業まで)

とする。成績 B の条件は,さらに,レベルの問題割以上を提出し

て受理されていること,成績 A の条件は,レベルとの問題のそれ

ぞれ割以上を提出して受理されていること,成績 S の条件は,レベ

ルととの問題のそれぞれ割以上を提出して受理されているこ

と。レベルの問題を提出した場合は,成績評価アップの指標として利

用できる(例えば,レベルが割,レベルとが割に加えてレベ

ルの問題の回答を提出,受理した場合は成績 S になる可能性がある)。

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科 目 名

担当者名

スイッチング理論と論理設計

年秋学期 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標

コンピュータの内部では,多くの情報が種類の記号の組合せ(値

情報)として表現され,論理演算や算術演算などの処理が行われる。こ

の値情報を処理する回路を一般に論理回路という。

この科目とスイッチング理論と論理設計(年春学期)の講義内容

は一連のものであり,論理回路の動作表現,動作解析,回路設計などの

基礎となる理論とコンピュータの演算回路や制御回路の具体的な設計法

が述べられる。これによって,コンピュータのハードウェアの基礎が理

解できるようになっている。また,論理(Logic)という意味では,ハー

ドウェアに限らずソフトウェアの開発をする上でも有用な概念である。

授業内容

[第回] 数学的基礎

[第回] 値変数と基本演算,論理演算とその性質

[第回] 論理関数とその表現形式(真理値表,論理式)

[第回] 論理を実現するための回路(CMOS 論理回路)の基礎

[第回] 論理を実現するための回路(CMOS 論理回路)の応用

[第回] 論理式の簡単化(カルノー図)

[第回] 論理式の簡単化(クワインマクラスキ法)

[第回] 組合せ回路の設計演習

[第回] 中間試験,解説

[第回] 簡単な記憶素子の構成。泥棒検知器を作ろう。

[第回] SRLatch の動作解析。DFF の動作。

[第回] DFF を使ったカウンタの設計法。バイナリ・カウンタ。

[第回] 多数の演習問題を解きながら,学んだ内容を確認する。

[第回] 応用問題を解きながら,学んだ内容を確認する。

履修上の注意点

授業前に必ず教科書を読んでくること。授業後に必ず復習をするこ

と。以上の点をまもれば,合格する可能性は高くなる。

授業形態大半は教科書にそって講義する。

準備学習シラバスにある単語の載っている部分を教科書などで確認

し,予習しておくこと。授業中に解いた問題は,わからないところがあ

れば,一人で解けない場合は,友人らと一緒に解いたり,教員に質問に

くること。

準備学習(予習・復習)の内容

必ず授業最後に指示した次週の範囲に相当する教科書を読むことが必

要。わからない場合は,繰り返し鉛筆で例題を書きながら実施すること。

教科書

笹尾 勤著「論理設計―スイッチング回路理論―」近代科学社

参考書

渡部英二監修「基本からわかるディジタル回路講義ノート」オーム社,

ISBN.

成績評価の方法

中間試験,定期試験によるが,演習の結果も加味することが

ある。授業中に質問を出すので黒板などで解いたり積極的に発言をした

場合加点する。

その他

設計に関する理論であり,試験の内容には多くの設計問題を含んでい

る。本来,設計はうろ覚えの暗記に頼って記憶で行うものではない。そ

こで,試験も,教科書のみは持込をしてもよいことにする(書き込みも

可)。ただし,他人のまとめたものなどのコピーなどの貼り付けを防止

するために,教科書には紙などを貼り付けるのは禁止する。そのような

意味で,教科書は第回目から購入し,必ず授業に持参して,どんどん

書き込みをすること。演習なども適宜行うが,これをスラスラとけるよ

うになれば,必修科目でもあり合格ができるようになっている。

科 目 名

担当者名

スイッチング理論と論理設計

年春学期 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標

スイッチング理論と論理設計(年秋学期)の講義に続くものであ

り,コンピュータの制御回路に代表される順序回路の動作表現,動作解

析,回路設計などの基礎となる理論と具体的な設計法について述べる。

スイッチング理論と論理設計と併せてコンピュータのハードウェアの

基礎が理解できるようになっている。また,組合せ回路の設計理論の数

学的な裏づけにあたるものなどについても学べる。

授業内容

[第回] DFF の動作。カウンタの復習。

[第回] 順序モデル,状態図/遷移表による動作表現。

[第回] 順序回路の設計法(基礎編)

[第回] 順序回路の設計法(基礎編)の演習問題

[第回] 順序回路の設計法(応用編)

[第回] ミーリー型とムーア型

[第回] ワンホットエンコーディング

[第回] 複雑な順序回路の設計

[第回] 順序回路の最適化の考え方

[第回] 論理回路の遅延

[第回] 遅延と非同期順序回路

[第回] 二分決定グラフ

[第回] 設計ソフトウェアの原理

[第回] 設計ソフトウェアの実装について

履修上の注意点

授業形態大半は教科書にそって講義する。

レポートを回~回程度実施することがある。

準備学習シラバスを読んで,対応する単語が教科書のどこにあるか

を見ておくこと。そして,その内容を読んでみるなどは大事な勉強の方

法である。授業後,類似問題を解いてみて,技術の習得を行うことで,

次回の授業の準備となる。

準備学習(予習・復習)の内容

必ず次回までに指示された教科書部分を読むこと。単に読むだけでは

理解できないので,鉛筆とノートで実際に問題を解きながら理解してく

ること。

教科書

笹尾 勤著「論理設計―スイッチング回路理論―」近代科学社

参考書木村真也著,改定新版「わかる Verilog HDL 入門」,CQ 出版,

JAN,定価円(論理設計演習,ハードウェア実習の

教科書なので先に買っておくと良い)

試験のときは,上記の冊の資料のみ持込可(書き込みも可)。ただ

し,コピーや手書きのものでも紙類を貼り付けたりした場合は,持ち込

めないので気をつけること。

参考書

渡部英二監修「基本からわかるディジタル回路講義ノート」オーム社,

ISBN.教科書の欄にあるように設計ツールとして Verilog HDL を利用する

ので,これらに関する本も授業で使うことがある。また,必要があれば

適宜参考書を講義中に紹介する。

成績評価の方法

主として定期試験によるが,演習やレポートの結果も加味する。

その他

年度より当該科目は新カリキュラムに移行した。本内容も旧カリ

キュラムにあるものと一部内容が異なる,再履修の学生は注意すること。

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科 目 名

担当者名

離散数学

年春学期 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標

情報科学を理解する上で必要な離散数学(組合せ数学)について紹介

をする。また,授業内での演習を通して離散数学の基本技法の習得を目

標とする。

授業内容

[第回] 離散数学とコンピュータ

[第回] 集合と写像()

[第回] 集合と写像()

[第回] 集合と写像()

[第回] 集合と写像()

[第回] 組合せ数()

[第回] 組合せ数()

[第回] 中間テスト 解説

[第回] 組合せ数()

[第回] 組合せ数()

[第回] グラフ理論()

[第回] グラフ理論()

[第回] グラフ理論()

[第回] まとめ

履修上の注意点

授業中に紹介した演習問題は,次回までに解答を作成すること。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学といった基礎数学の復習をしておくこと。

教科書

工学基礎 離散数学とその応用 徳山豪著 数理工学社

参考書

離散数学 牛島和夫編著,相利民,朝廣雄一共著 コロナ社

成績評価の方法

中間テスト()と期末テスト()で評価する。全体のを

単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

離散数学

年秋学期 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標

情報科学を理解する上で必要な離散数学(組合せ数学)を,春学期開

講科目離散数学の授業内容に基いて紹介をする。また,授業内での演

習を通して離散数学の基本技法の習得を目標とする。

授業内容

[第回] 離散数学の復習

[第回] グラフ理論()

[第回] グラフ理論()

[第回] グラフ理論()

[第回] グラフ理論()

[第回] 情報理論と木()

[第回] 情報理論と木()

[第回] 中間テスト 解説

[第回] 情報理論と木()

[第回] 情報理論と木()

[第回] 離散数学の応用()

[第回] 離散数学の応用()

[第回] 離散数学の応用()

[第回] まとめ

履修上の注意点

授業中に紹介した演習問題は,次回までに解答を作成すること。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学といった基礎数学,および,離散数学の復

習をしておくこと。

教科書

工学基礎 離散数学とその応用 徳山豪著 数理工学社

参考書

離散数学 牛島和夫編著,相利民,朝廣雄一共著 コロナ社

成績評価の方法

中間テスト()と期末テスト()で評価する。全体のを

単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

情報理論と機械学習

年秋学期 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標

情報理論とは,数学的モデルを利用することによって情報の本質を明

らかにしようとする学問である。その重要な応用のつは情報通信であ

り,近年のディジタル通信の進歩を支えていると言っても過言ではな

い。本授業においては,情報理論において用いられる数学的モデルを理

解するために情報量及びその性質,符号化,誤り訂正といった基礎的な

内容を学ぶ。次に,近年様々な分野において利用が活発になっている機

械学習と情報理論との関連について学習する。

到達目標は,情報の数学的モデル化手法に親しみ,情報量の性質を学

び,情報源符号化,通信路符号化の基礎を修得し,情報理論と機械学習

の関連を理解することである。

授業内容

[第回] 確率の基礎

情報理論の学習に不可欠な確率の基礎について理解する。

[第回] 情報量

エントロピー,ダイバージェンス,相互情報量について理解

する。

[第回] 情報量の性質

エントロピーの加法性,相互情報量の性質,イェンゼンの不

等式を理解する。

[第回] 情報量の性質

ダイバージェンスの非負性,対数和不等式を理解する。

[第回] 情報源のモデルとエントロピーレート

無記憶情報源,マルコフ情報源,及び記憶のある情報源に対

してエントロピーを一般化した概念であるエントロピーレー

トについて理解する。

[第回] 典型系列とその性質

確率論における大数の法則及びこれに対応する情報理論の概

念である漸近均等分割性を学ぶ。これに基づき定義される典

型系列の性質を理解する。

[第回] 情報源の符号化

符号に要求される性質,語頭符号,クラフトの不等式につい

て学び,第回の講義内容を理解するために必要な知識を習

得する。

[第回] 情報源の符号化

情報源符号化逆定理,情報源符号化定理,シャノン・ファノ

符号について学び,さらに,どのような符号化を行っても平

均符号長がエントロピーよりも小さくなる符号を作ることは

できないことを理解する。

[第回] ハフマン符号

最小の平均符号語長を与える語頭符号であるハフマン符号の

構成法を理解する。

[第回] 通信路のモデルと通信容量

これまでの内容は効率的な情報の表現に関するものであった

が,以降では情報の伝送に着目し,通信媒体のモデルとして

の通信路及び情報伝送の限界である通信路容量について理解

する。余裕があれば,通信路符号化定理の内容を理解する。

[第回] 誤り訂正符号

符号語に生じたつまでの誤りを訂正できるハミング符号の

例を学ぶことにより,誤り訂正符号の基本概念と誤り訂正の

原理について理解する。

[第回] 誤り訂正符号

拡大ハミング符号を用いた繰り返し符号の例を学び,伝送速

度をにすることなく誤り率を限りなくに近付けられる符

号を構成できることを理解する。

[第回] 機械学習入門

回帰および分類問題を例として,機械学習の問題を定式化

し,その最小二乗法による解法を理解する。

[第回] 情報量基準

機械学習を行う際に用いられる情報量基準について学び,情

報理論と機械学習の関連を理解する。

履修上の注意点

確率に関する授業を予め履修しておくことが望ましい。

履修していない場合は高校数学相当の確率を復習しておくことが望ま

しい。ただし,これらは必須ではない。

教科書章は講義では行わないため,事前に自習しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

板書による定理の証明が講義の中心となるので,その証明を自身で確

認すること。

教科書

「情報理論の考え方」,植松友彦,講談社

参考書

「ディジタル情報理論」,塩野 充,オーム社

「情報理論」,今井秀樹,昭晃堂

「新版 情報理論の基礎」,村田 昇,サイエンス社

「情報理論 第版」,Thomas M. Cover, Joy A. Thomas(山本博資,

古賀弘樹,有村光晴,岩本 貢 訳),共立出版

成績評価の方法

期末試験の点数とレポートをおよその割合で考慮する。

合計が満点の以上の場合を合格とする。

ただし,授業中の態度やレポートの内容等に応じて特別に加点や減点

を行うことがある。

その他

講義は板書で行うので,帳面等を含めた筆記用具の準備をしておくこ

と。

質問等あれば miya@cs.meiji.ac.jp まで。

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科 目 名

担当者名

コンピュータアーキテクチャ

年春学期 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標

コンピュータを単なるブラックボックスとしてではなく,内部がどの

ようなになっていて,どういった仕組みで動作しているのかを正確に理

解しておくことは,諸君が将来,情報科学技術のいずれの分野に携わる

ことになっても,有益であり必須の知識になります。コンピュータアー

キテクチャはコンピュータシステムに関する設計思想や構造方式を対象

としたテクノロジーであり,コンピュータの内部を理解するには最も適

した学問領域です。

本講義は年時に設定されていることもあり,受講者がコンピュータ

の初学者であることを前提にして,コンピュータアーキテクチャを勉強

していくために必要な基礎知識を修得することを目的とします。このた

め,細部には深入りせずコンピュータシステム全体についてわかりやす

く概説します。特に,コンピュータシステムの構成,動作原理,性能を

中心に講義します。

授業内容

[第回] a のみイントロダクション

本科目のガイダンスと学習する内容について概説する。コン

ピュータアーキテクチャとは何かを学習する。また授業運営

上の安全について教育指導する。

[第回] コンピュータの歴史()

コンピュータの歴史において()計算の機械化までを学習

する。

[第回] コンピュータの歴史()

コンピュータの歴史において()計算の自動化までを学習

する。

[第回] コンピュータの歴史()

コンピュータの歴史において()コンピュータの発達の過

程を電子素子の種類に区分して学習する。また,

[第回] チューリングマシン

チューリングマシンを通してコンピュータの動作原理を学習

する。

[第回] コンピュータの基本構成と内部動作

コンピュータの五大大装置と CPU の内部構造を学び,CPUの内部動作について学習する。

[第回] メモリ

メモリの種類,構造,特徴,用途について学習する。

[第回] 記憶の階層化

記憶の階層化について学習する。

[第回] メインメモリの高速化技術

メインメモリの高速化技術である,メモリインタリーブやキ

ャッシュについて学習する。

[第回] 命令セット

命令セットアーキテクチャ及び CISC と RISC について学習

する。

[第回] 割り込み

割り込みについて学習しマルチタスク制御技術を理解する。

[第回] 命令パイプライン()

命令の実行をパイプライン制御する基本技術について学習す

る。

[第回] 命令パイプライン()

命令実行のパイプラインハザード技術について学習する。

[第回] コンピュータの性能評価技術・まとめ

コンピュータの性能評価技術について学習する。この講義を

通して説明した種々のコンピュータアーキテクチャ技術を総

括しまとめをする。

履修上の注意点

本講義の内容をより深く理解するために「アセンブリ言語演習(旧カ

リ名計算機アーキテクチャ演習)」の講義を合わせて履修することが

望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

次回の授業範囲について事前に,配布したプリントを読み,調べてお

くこと。特に,次回の授業内容に関する専門用語について辞典等で調べ

ておくことは大変有意義なことである。復習として,学習した内容を整

理すること。また,授業で紹介した問題について文献等で調査すること。

教科書

配布プリントを基に授業を進める。授業の大部分は参考書として推奨

した「コンピュータ・アーキテクチャ入門」にほぼ準拠しているので,

各自参考にすると授業の理解を深めることができると思われる。

参考書

入門書として,「コンピュータ・アーキテクチャ入門」,大藪多可志,

東海大学出版会を推奨する。専門的に研究を志す人には,「コンピュー

タの構成と設計」,パターソンヘネシー,日経 BP を推奨する。

成績評価の方法

成績は,授業の最後に出す理解度確認クイズ及びレポート課題(期間

中に回程度)の結果を成績評価のとし,定期試験(期末試験)の

結果を成績評価のとして総合判定する。なお,提出期限遅れのレ

ポートは減点されるので注意すること。

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科 目 名

担当者名

アセンブリ言語演習

年秋学期 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標

アセンブリ言語は CPU を直接動作させる命令の言語体系であり,C言語や Java 言語やど高級言語のプログラムは最終的にはアセンブリ言

語のプログラムに変換されて実行される。アセンブリ言語を学習するこ

とによって,プロセッサを直接制御する具体的な仕組みを学び,ソフト

ウェアとハードウェアの直接的な関わり合いについての技術を修得し

て,コンピュータアーキテクチャの知識を確実なものにすることができ

る。また,アセンブリ言語はファームウェアのプログラム開発をする組

込みソフトウェア技術者にとっては必修の知識といえる。

本講義は,命令セットアーキテクチャとアセンブリ言語によるプログ

ラム作成方法を学習し,コンピュータを CPU レベルで望み通りに動作

させる技術を修得することでコンピュータの仕組みと動作を深く理解す

ることを目的とする。具体的には,世界で一番使われている組込み

CPU である ARM プロセッサのアセンブリ言語を学習する。各アセン

ブリ言語命令やサンプルプログラムを説明し,演習問題を通して自らア

センブリ言語のブログラムを作成するスキルを身につける。

授業内容

[第回] a のみイントロダクション

本授業の成績評価方法について説明し,学習する内容の概要

を概説する。また授業運営上の安全について教育指導する。

[第回] ARM チップと ARM アーキテクチャ

進数の数値表現について復讐する。

世界で一番使われている組込み CPU である ARM プロセッ

サとそのアーキテクチャについて説明する。

[第回] ARM チップのレジスタとメモリ

ARM プロセッサのアセンブリ言語で重要となるレジスタと

メモリについて説明する。

[第回] 命令セット,擬似命令

ARM プロセッサのアセンブリ言語の命令セットとその特徴

について説明する。

ARM アセンブリ言語の擬似命令について説明する。

[第回] 転送命令

ARM アセンブリ言語の転送命令について説明する。

[第回] 算術演算命令

ARM アセンブリ言語の算術演算命令について説明する。

[第回] 乗算命令

ARM アセンブリ言語の乗算命令について説明する。

[第回] 論理演算命令

ARM アセンブリ言語の論理演算命令について説明する。

[第回] 比較命令

ARM アセンブリ言語の比較命令について説明する。

[第回] 分岐命令

ARM アセンブリ言語の分岐命令について説明する。

[第回] 条件実行

ARM アセンブリ言語の条件実行について説明する。

[第回] ロード/ストア命令

ARM アセンブリ言語のロード/ストア命令について説明す

る。

[第回] スタック命令

ARM アセンブリ言語のスタック命令について説明する。

[第回] C 言語とアセンブリ言語,まとめ

C 言語と連携した ARM アセンブリ言語について説明する。

本科目の要点をまとめる

履修上の注意点

本講義の内容をより深く理解するために「コンピュータアーキテクチ

ャ」の講義を合わせて履修することが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

次回の授業範囲について事前に,配布したプリントを読み,調べてお

くこと。特に,次回の授業内容に関する専門用語について辞典等で調べ

ておくことは大変有意義なことである。復習として,学習した内容を整

理すること。また,授業で紹介した問題について文献等で調査すること。

教科書

配布プリントを基に授業を行う。

参考書

「ARM で学ぶアセンブリ言語入門」,出村成和,株式会社シーアンド

アール研究所を参考書として推奨する。

成績評価の方法

成績は,授業の最後に実施する演習(理解度確認クイズ,期間中に

回程度)の結果を成績評価のとし,定期試験(期末試験)の結果を

成績評価のとして総合判定する。合計が満点の以上を単位修得

の条件とする。

その他

授業の最後に,授業内容を確認と理解を深めるために,簡単な演習を

行う。解答は次の授業のはじめに行う。

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科 目 名

担当者名

論理設計演習

年春学期 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標

ハードウェア設計は,HDL(Hardware Description Languageハー

ドウェア記述言語)を用いて設計することが多い。ゲート回路を組合せ

て設計を行う方法を「スイッチング理論と論理設計・」で学んでい

るが,これを確実に理解するとともに,VerilogHDL を使って組合せ

回路と順序回路とを設計できることを目的とする。

授業と演習とを組合せて,簡単なテーマから難しいテーマまでグルー

プで共通のテーマに取り組む経験も積む。思いついたアイディアを

HDL で記述し,ハードウェアで実現する能力の獲得を到達目標とする。

授業内容

[第回] 実習の目的。組込みシステムとハードウエア設計(組・

組合同講義)

[第回] FPGA とは何か(組・組合同講義)

[第回] Verilog HDL の基礎。assign 文を使った回路記述(組・

組合同講義及び演習)。

[第回] Verilog HDL の基礎。always @の使い方(組・組合同

講義及び演習)。

[第回] Verilog HDL の基礎。順序回路の記述方法(組・組合

同講義及び演習)。

[第回] Verilog HDL の応用技術。より複雑な回路の記述(組・

組合同講義及び演習)。

[第回] FPGA 開発システムの使用法。LED(発光ダイオード)の

使い方。

[第回] 算術回路の記述(クラス別実習)。

[第回] ビデオゲームの設計(クラス別実習)。

[第回] ビデオゲームの設計(クラス別実習)。

[第回] 自由課題の実習。ゲームの例題を動かし,そのアイディアを

練る。

[第回] 自由課題の実習。ゲームのアイディアを試作する。

[第回] 自由課題の実習。完成に向けての作業。

[第回] レポートの作成とグループ毎の面談

履修上の注意点

組と組とで時間割上異なる時間に設置している。しかし,まとめ

て合同授業とすることが何回かあるので,この履修者は組,組,再

履修者とも年組,組の配置時間は他の講義や実習はいれないでお

くこと。組の生徒は,組の時間に他の履修をいれないこと。組の

生徒は,組の時間に他の履修をいれないこと。この科目は必修ではな

いが,必修科目のハードウェア実習に必要な技術をここで学べる。ま

た,組み込み技術についての基本的な技術でもあるので履修することを

勧める。ただし,実習も一部組み込んでいるし,演習も多い,やる気の

無い人は共同で実習をする人に迷惑をかけるので履修は勧めない。

共同で作業を行うので,他の人と共同でものごとを進める能力が必

要。この能力が少ない人でも,それに取り組む気持ちがあるなら履修す

る意味は大きい。但し,その気持ちがまったく無い,または,共同(共

働)作業はしたくないという人は履修は進めない。

演習形式であるので,出席が単位取得のための最低条件となる。座学

の場合は,毎回演習を行う。一部,実習を組み合わせる。その場合は,

名~名組となり実習を進める。実習の態度も重要。遅刻は減点す

る。組と組の学生は講義の場合は,講義室で合同で講義と演習を行

う。実習については~回程度学生の習熟度をみながら行う。実習は

室にて行う。他クラスでの実習の受講は原則に認めない(欠席は,

医師の証明か名前入りの領収書が必要週以上の場合は医師の診断書

(コピー)が必要,名前入りの領収書でも可)。体育会の学生のみ監督の

願い書とその大会に出場した証明があれば,他クラスでの受講を認める

ことがある。なお,病欠・公の行事での欠席ともに,他の時間に実習を

行う必要がある。代わりの実習を行わない場合は,レポートを提出して

も点となるので注意が必要。実施の時間については,担当教員に相談

をすること。自宅の PC には FPGA 開発システムの Web 版をインス

トールするとよい。また,Icarus Verilog などのフリーのシミュレータ

もインストールするとレポート作成などもスムーズにできる。これらを

使って実習のレポートは,チームを組んだ共同研究者と協力しながら作

成してもよい。つまり,チーム内では共通の図表などを使用してもかま

わない。考察については,各自が記載すること。他のレポートを写した

ことが発覚した場合は,当該科目は点にする。悪質な場合は,全科目

点の処置もありえるので(通常の定期試験と同じ扱い),過去の先輩

のレポート,mixi などにおいてあるレポート,その他を写して作成し

てはいけない。

準備学習(予習・復習)の内容

この科目は,授業外に共同で組んだ学生同士で作業を多く行う必要が

ある(Verilog HDL を使ったコーディング作業と,FPGA ボードでの

動作確認など)。きちんとこれらを実施できるものだけが受講してほし

い。

教科書

木村真也著,改定新版 わかる Verilog HDL 入門,CQ 出版,JAN,定価円

その他,適宜プリントを配布する。

参考書

適宜指定する

成績評価の方法

演習・レポート。定期試験。やる気のない人は不合格になる

ので,やる気のある人のみ受講してほしい。

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科 目 名

担当者名

データ構造とアルゴリズム

年春学期 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標

アルゴリズムとは,問題を解くための手順を機械的に実行できる程度

に詳しく指定したものである。計算機によって問題を解こうとする際,

アルゴリズムの巧拙によって計算時間や使用メモリ量などに雲泥の差が

出ることが少なくない。この講義では,代表的な問題に対して先人によ

って設計された巧妙なアルゴリズムの数々を学ぶとともに,新しい問題

に遭遇したときに良いアルゴリズムを設計するための考え方,方法論を

学ぶ。データ構造とは,問題の入力として与えられた情報や問題解決の

途上で生じる中間的な情報をメモリにしまうための構造である。効率の

良いアルゴリズムはしばしばデータ構造を工夫することによって得られ

る。そこで,この講義ではデータ構造の知識と設計の考え方を合わせて

学ぶ。

「情報処理・演習,」及び「プログラム実習,」で学んだプ

ログラミングの技術の基礎はこの講義を受講する上で必須である。ただ

し,この講義では C のような特定のプログラミング言語や言語に依存

したプログラミング技法から離れて,アルゴリズムの考え方をより一般

的な見地から深く学ぶ。アルゴリズムをプログラミング言語によって表

現する必要のあるときは,Java を用いる。そのために必要な Java の最

小限の知識は,この授業のなかで解説する。また,課題として出題され

るトレース問題によって,Java の動作原理の理解の手助けをする。

「データ構造とアルゴリズム論」では,この講義で学んだ個々のア

ルゴリズムを踏まえて,アルゴリズム設計の方法をより体系的に学ぶ。

この講義における学習の到達目標は以下の通りである。

()学んだ個々のアルゴリズムを疑似コード(プログラムの構文と言

葉を交えた表記法)やプログラムとして記述することができる。

()学んだ個々のアルゴリズムの動作を完全に理解し,具体的な入力

例に対して机上でその動作を追うことができる。

()配列,線形リストや木,ハッシュ表,ヒープなどの基礎的なデー

タ構造について完全に理解し,それらのデータ構造に付随した基

本手続きを疑似コードで記述することができる。

()基礎的なデータ構造に対する基本手続きの動作を具体例に対して

机上で追うことができる。

()アルゴリズムの良し悪しを漸近的な計算量によって評価する考え

方を理解し,具体的なアルゴリズムに対してそのような評価,解

析を行うことができる。

授業内容

[第回] アルゴリズムとその効率

[第回] Java の基礎()変数と配列

[第回] ソーティング単純法

[第回] クイックソート

[第回] Java の基礎()クラスとオブジェクト

[第回] 基本データ構造線形リストと木

[第回] Java の基礎()インターフェイス

[第回] 集合と辞書素朴な表現

[第回] 集合と辞書線形リスト

[第回] 集合とマップ分探索木(その)

[第回] 集合とマップ分探索木(その)

[第回] 集合とマップビット配列

[第回] 集合とマップハッシュ表

[第回] ヒープとヒープソート

履修上の注意点

昨年度までと,評価方法が異なるので注意されたい。

()トレース課題は評価に含めない。 自習用に教材の提供はする。

()アルゴリズムの学習に必要な基礎力を養うためのWEBドリルを用

意し。その得点を評価に含める。成績評価の項目を参照された

い。このWEBドリルの詳細についてはクラスウェブ上で別途連絡

する。

また,定期試験の過去の問題を公表し,答案の添削サービスを提供す

るので積極的に利用されたい。

準備学習(予習・復習)の内容

予習一年次に学習した C 言語における基礎概念(変数,場合分け,

配列,繰り返し,関数とその再帰呼び出し,構造体,ポインタ)

について,授業開始に先立って復習して確実に習得しておくこ

とが必要である。特に,一年次に学習したレベルのプログラム

については,その動作を紙の上で追うことが確実にできるよう

にしておくこと。

復習学習したアルゴリズムについて,具体的なデータを使用して紙の

上で動作を追う作業を必ずすること。自習用に提供されるトレー

スツールも利用されたい。

教科書

「アルゴリズム論」浅野哲夫,和田幸一,増澤利光著,オーム社

参考書

「計算とアルゴリズム」,浅野孝夫,今井浩著,オーム社

「アルゴリズム Java」,セジウィック著,野下ら訳,近代科学社

成績評価の方法

アルゴリズム基礎力養成 WEB ドリルの得点と定期試験の得点により

評価を決定する。WEB ドリルの得点を点満点に換算したものを W,

定期試験の得点(点満点)を E とするとき,評価点は W+E×

(-W)/である。例えば W=ならば,得点は定期試験の得点

そのものであり,W=ならば,得点は+E×.となる。

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科 目 名

担当者名

データ構造とアルゴリズム

年秋学期 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標

この講義は「データ構造とアルゴリズム論」の内容をさらに発展さ

せるものである。この講義ではアルゴリズム設計の一般的な方法論を,

いくつかのパターン(パラダイム)に分類して学ぶ。それぞれのパラダ

イムについては,各種分野から取った多数の例題を通じて一般的な原理

の体得を目指す。

この講義における学習の達成目標は以下の通りである。

()例として学んだ個々のアルゴリズムを疑似コード(プログラムの

構文と言葉を交えた表記法)やプログラムとして記述することが

できる。

()学んだ個々のアルゴリズムの動作を完全に理解し,具体的な入力

例に対して机上でその動作を追うことができる。

()分割統治法,貪欲法,動的計画法などのアルゴリズム設計のパラ

ダイムを理解し,個々のアルゴリズムがこれらのパラダイムから

いかにして生まれたかを説明することができる。

()始めて遭遇する問題に対して,どのパラダイムが適用できるかを

判断し,それに基づいてアルゴリズムを設計することができる。

また,設計したアルゴリズムの効率を解析することができる。

授業内容

[第回] グラフの探索(その)

[第回] グラフの探索(その)

[第回] 分割統治法一般論

[第回] 分割統治法クイックソートとマージソート

[第回] 分割統治法凸包

[第回] バックトラック法一般論と例題(その)

[第回] バックトラック法一般論と例題(その)

[第回] 貪欲法一般論

[第回] 貪欲法最小全域木問題

[第回] 動的計画法最短路問題

[第回] 動的計画法一般論

[第回] 動的計画法ナップサック問題

[第回] 動的計画法最短三角化問題

[第回] 分枝限定法一般論

履修上の注意点

併設された実習授業データ構造とアルゴリズム実習との関係は,

データ構造とアルゴリズムと同実習の関係と同じである。

データ構造とアルゴリズムを履修済みであることを前提としてい

る。履修した場合でも,その基礎的な部分の理解が不十分であると,こ

の科目の学習目標を達成することは難しい。十分な復習をしておくこと。

定期試験の過去の問題を公表し,答案の添削サービスを提供するので

積極的に利用されたい。

準備学習(予習・復習)の内容

予習春学期に学習した Java 言語における基礎概念(クラス,オブジ

ェクト,インターフェイス,参照等)について,授業開始に先

立って復習して確実に習得しておくことが必要である。特に,

春学期に学習したレベルのプログラムについては,その動作を

紙の上で追うことが確実にできるようにしておくこと。

復習学習したアルゴリズムについて,具体的なデータを使用して紙の

上で動作を追う作業を必ずすること。

教科書

「アルゴリズム論」浅野哲夫,和田幸一,増澤利光著,オーム社

参考書

「計算とアルゴリズム」浅野孝夫,今井浩著,オーム社

「アルゴリズム Java」セジウィック著,野下ら訳,近代科学社

成績評価の方法

トレース課題および定期試験の合計点によって決定する。

科 目 名

担当者名

データ構造とアルゴリズム実習

年春学期 単位 玉木 久夫 他

授業の概要・到達目標

この授業は講義科目データ構造とアルゴリズムの内容を,実習を通

じて実践力として身につけることを目的としている。各テーマに対して

いくつもの側面から実験・実習の作業を行うことにより,深い理解と柔

軟な応用力を獲得することを目指す。

授業内容

実習内容は,おもにアルゴリズムの実装と実験である。そのための

ツールとして,プログラミング言語 Java 及び,統合プログラミング環

境 Eclipse を用いる。

[第回] Eclipse の使用法,配列と変数

[第回] 素朴な整列法

[第回] クイックソート(その)

[第回] クイックソート(その)

[第回] クラスとオブジェクト

[第回] 文字列のソート

[第回] オブジェクトのソート

[第回] 集合インターフェイス

[第回] 集合配列表現

[第回] 集合リスト表現

[第回] 集合分探索木(その)

[第回] 集合分探索木(その)

[第回] マップインターフェイス

[第回] マップの分探索木表現

履修上の注意点

「データ構造とアルゴリズム」を同時に履修することが望ましい。

また,Java の基礎として「オブジェクト指向プログラミング」を同時

に履修するか,既に履修していることが望ましい。

一年次に学習した C 言語における,関数(とくに再帰呼び出し),構

造体,ポインタなどの概念は,この授業を履修する上で必須の基礎であ

る。これらの理解が完全でない場合は,実際のプログラミングを通じて

完全にしておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

予習一年次に学習した C 言語における基礎概念(変数,場合分け,

配列,繰り返し,関数とその再帰呼び出し,構造体,ポインタ)

について,授業開始に先立って復習して確実に習得しておくこ

とが必要である。特に,一年次に学習したレベルのプログラム

については,その動作を紙の上で追うことが確実にできるよう

にしておくこと。また,各回の課題は,当日の日前より公開

されるので,あらかじめ目を通して,準備をして当日臨むこと

が望ましい。

復習課題は,それよりも前の課題の上に積み上げることが多いので,

提出後も理解が確実になるまで復習する必要がある。

成績評価の方法

毎回,作成したプログラムを提出し,その合計点によって評価する。

プログラムは,全体を自分で作成する場合と,下敷きプログラムが提

供されて未実装部分を実装する場合とがある。

いずれの場合にも,自分の作成したコードの各部に対して十分なコメ

ントを付すことを求める。コメントは,ソフトウェアのメインテナンス

のために必要な情報を提供するという通常の意味に加えて,この場合は

採点者に自分の理解を示すという意味を持っている。

したがって,プログラムは正しくてもコメントの不十分な提出に対す

る評価は低く,特に自分の言葉によるコメントのない提出は点になる

こともある。

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科 目 名

担当者名

データ構造とアルゴリズム実習

年秋学期 単位 玉木 久夫 他

授業の概要・到達目標

この授業は講義科目データ構造とアルゴリズムの内容を,実習を通

じて実践力として身につけることを目的としている。各テーマに対して

いくつもの側面から実験・実習の作業を行うことにより,深い理解と柔

軟な応用力を獲得することを目指す。

授業内容

実習の授業形態は,データ構造とアルゴリズム実習と同様である。

[第回] AWT による次元グラフィックスとグラフの表現(その)

[第回] AWT による次元グラフィックスとグラフの表現(その)

[第回] AWT による次元グラフィックスとグラフの表現(その)

[第回] グラフの探索(その)

[第回] グラフの探索(その)

[第回] 凸包(その)

[第回] 凸包(その)

[第回] 凸包(その)

[第回] 凸包(その)

[第回] 最小全域木(その)

[第回] 最小全域木(その)

[第回] 多角形の重み最小三角化(その)

[第回] 多角形の重み最小三角化(その)

[第回] 多角形の重み最小三角化(その)

履修上の注意点

データ構造とアルゴリズムおよびデータ構造とアルゴリズム実習

を履修済みであることを前提としている。

特に,プログラミング言語 Java を自由に使いこなせるようになって

いないと,この授業内容を消化することは難しい。Java の理解とスキ

ルが十分出ない場合には,実際のプログラミングを通じて十分なものに

しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

予習各回の課題は,当日の日前より公開されるので,あらかじめ目

を通して,準備をして当日臨むことが望ましい。

復習課題は,それよりも前の課題の上に積み上げることが多いので,

提出後も理解が確実になるまで復習する必要がある。

成績評価の方法

毎回,作成したプログラムを提出し,その合計点によって評価する。

プログラムは,全体を自分で作成する場合と,下敷きプログラムが提

供されて未実装部分を実装する場合とがある。

いずれの場合にも,自分の作成したコードの各部に対して十分なコメ

ントを付すことを求める。コメントは,ソフトウェアのメインテナンス

のために必要な情報を提供するという意味に加えて,この場合は採点者

に自分の理解を示すという意味を持っている。

したがって,プログラムは正しくてもコメントの不十分な提出に対す

る評価は低く,特に自分の言葉によるコメントのない提出は点になる

こともある。

科 目 名

担当者名

オブジェクト指向

年秋学期 単位 横山 大作

授業の概要・到達目標

本授業で扱うテーマはオブジェクト指向である。しかし,オブジェク

ト指向は非常に奥が深いため,そのすべてを網羅することは困難であ

る。したがって,本授業では,履修者が将来 SE(システムエンジニア)

になると想定し,アプリケーションを設計・開発する際に必要な知識や

技術を中心に扱う。具体的には,()ソフトウェアの設計・開発技法

(オブジェクト指向),()ソフトウェアのモデル記法(UML)―など

を中心に扱う。

授業内容

[第回] オブジェクト指向の基本概念

オブジェクト指向の基本概念を理解する。

[第回] オブジェクト指向とは(その)

オブジェクト指向とは何かを理解する。

[第回] オブジェクト指向とは(その)

オブジェクト指向とは何かを理解する。

[第回] UML(その)

ソフトウェアのモデル記法(UML),特にユースケース

図・クラス図・シーケンス図を理解する。

[第回] UML(その)

ソフトウェアのモデル記法(UML),特にユースケース

図・クラス図・シーケンス図を理解する。

[第回] Java の復習(その)

オブジェクト指向の学習に必要な Java の仕様や機能を復

習する。

[第回] Java の復習(その)

オブジェクト指向の学習に必要な Java の仕様や機能を復

習する。

[第回] カプセル化(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(カプセル化)を理解

する。

[第回] カプセル化(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(カプセル化)を理解

する。

[第回] 継承(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(継承)を理解する。

[第回] 継承(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(継承)を理解する。

[第回] ポリモーフィズム(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(ポリモーフィズム)

を理解する。

[第回] ポリモーフィズム(その)

オブジェクト指向の大要素のつ(ポリモーフィズム)

を理解する。

[第回] カプセル化と継承とポリモーフィズム

オブジェクト指向の大要素の組み合わせについて理解す

る。

履修上の注意点

・各回の講義内容に関する小課題を課す。

準備学習(予習・復習)の内容

・この科目を履修する学生は,「Java 演習」の内容を入念に復習してお

くこと。

・各回の小課題については理解できない箇所をなくすよう,適宜質問し

て十分復習しておくと良い。

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教科書

「独習 Java 第版」,ジョゼフ・オニール,翔泳社

参考書

・「Java 言語で学ぶリファクタリング入門」,結城浩,ソフトバンクク

リエイティブ

・「新装版 リファクタリング―既存のコードを安全に改善する―」,

マーチン・ファウラー,オーム社

・「増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門」,結城浩,ソフ

トバンククリエイティブ

・「増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門マルチスレッド

編」,結城浩,ソフトバンククリエイティブ

・「オブジェクト指向における再利用のためのデザインパターン改訂

版」,エリック ガンマ,ラルフ ジョンソン,リチャード ヘルム,ジ

ョン ブリシディース,ソフトバンククリエイティブ

・「UML モデリングのエッセンス第版」,マーチン・ファウラー,翔

泳社

・「UML Distilled: A Brief Guide to the Standard Object Modeling Lan-guage (rd Edition)」,Martin Fowler, AddisonWesley Professional

成績評価の方法

・レポート提出と学期末の定期試験。

その他

・課題のコピーなどの不正行為には厳正に対処する。

・この科目と併せて,「ソフトウェア工学」と「ソフトウェア工学演習」

の履修を推奨する

科 目 名

担当者名

Java 演習

年春学期 単位 横山 大作

授業の概要・到達目標

オブジェクト指向プログラミング言語 Java の入門講義である。オブ

ジェクト指向の考え方についても説明する。授業では,クラス,オブジ

ェクト,メソッド,クラス継承等の,オブジェクト指向の主要な機能を,

Java の言語機能及びサンプルプログラムに沿いながら順を追って説明

する。さらに重要な応用として,ウィンドウプログラミング(GUI)と

イベント処理,並列処理,通信処理などについても説明する。

Java による以上のような基本的なプログラムを作成できることを目

標とする。

授業内容

[第回] Java の基礎,特徴,バイトコード,オブジェクトとクラ

ス,プログラム例,JDK,eclipse,Moodle[第回] Java の基礎部分,コンパイル時と実行時のイメージ,C と

の比較,基本型,オブジェクトとしての配列

[第回] 静的メソッド,クラス Math, String, Integer, System[第回] オブジェクト,クラス,コンストラクタ,オーバーロード

[第回] クラスの継承,オーバーライド

[第回] スコープ,インターフェイス,パッケージ

[第回] 例外,catch 文,例外クラス,RuntimeException, throws 文[第回] アプレット,GUI[第回] イベントとイベントハンドラ

[第回] スレッドと並列プログラミング

[第回] クラスライブラリ

[第回] ネットワークプログラミング

[第回] 大きなプログラム,復習

[第回] デザインパターン

履修上の注意点

実質はプログラミング実習の科目である。言語 C の経験も Java の学

習に役に立つ。毎回のレポートの提出には Moodle システムを用いる。

準備学習(予習・復習)の内容

教科書は言語 Java の仕様書および典型的なサンプルプログラムの例

として重要である。教科書によって準備および復習を常に行うと学習効

果が大きい。各回のレポート課題については理解できない箇所をなくす

よう,適宜質問して十分復習しておくと良い。

教科書

『独習 Java』,オニール,(翔泳社)。

参考書

Java の参考書は多数あり,レベルも様々である。各自それらから選

んで補うとよい。

現代的な Java の言語機構については『Java 本格入門 ~モダンスタイ

ルによる基礎からオブジェクト指向・実用ライブラリまで』,谷本心

他, (技術評論社) が詳しい。

成績評価の方法

レポート提出と学期末の定期試験。

その他

・課題のコピーなどの不正行為には厳正に対処する。

・この科目と併せて,「ソフトウェア工学」と「ソフトウェア工学演習」

の履修を推奨する

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科 目 名

担当者名

コンピュータネットワーク

年秋学期 単位 齋藤 孝道

授業の概要・到達目標

この講義では,インターネットの基礎技術である TCP/IP プロトコ

ルスイートと IP ルーティングを中心としたネットワーク技術について

学ぶ。特に,TCP/IP 利用技術の活用と小規模 LAN の(計算)作成に

必要な知識の取得を目的とする。

授業内容

[第回] ネットワーク基礎知識

ネットワークとは

[第回] ネットワーク基礎知識

ネットワークの基礎技術

[第回] TCP/IP 基礎知識

プロトコルとは

[第回] TCP/IP 基礎知識

TCP/IP の基本

[第回] データリンク

[第回] IP プロトコル

IP アドレスとは

[第回] IP プロトコル

サブネットワークの計算

[第回] IP プロトコル

ネットワークの構築

[第回] サブネットワーク作成

[第回] IP 関連技術

[第回] TCP・UDP[第回] ルーティングプロトコル

[第回] アプリケーションプロトコル

[第回] 講義のまとめ

履修上の注意点

特になし

教科書

マスタリング TCP/IP 入門編(第版以降),オーム社。

参考書

詳解 TCP/IP Vol.実装,ピアソンエデュケーション。

図解・標準 最新ルーティングスイッチングハンドブック,秀和シ

ステム。

成績評価の方法

期末の定期テストでの評価に加え,その他総合評価を行う。

科 目 名

担当者名

コンピュータシミュレーション

年春学期 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標

理工学だけでなく経済学など広範囲に及ぶ実際の問題の解決に用いら

れる様々のコンピュータシミュレーションの手法,データの表現技術,

及びシミュレーションの実際例を講義する。シミュレーションの実行例

は Java または C によるサンプルプログラムで計算した結果を示しなが

ら説明する。講義中の説明,レポート課題,実習を通してコンピュータ

シミュレーションの実際を経験し,習得することを到達目標にしている。

授業内容

[第回] a のみイントロダクション

本科目のガイダンスを行う。成績評価方法を説明し学習す

る内容について概説する。また授業運営上の安全について教

育指導する。

[第回] 高速フーリエ変換

音声や画像などのマルチメディアの解析によく使われる

フーリエ変換技術を高速でおこなうことができる CooleyTukey のアルゴリズムとそのプログラミングについて解説

する。また高速フーリエ変換を利用したディジタル信号処理

例を紹介する。

[第回] 最急降下法

反復法を用いた最も基本的で単純な勾配法の探索アルゴリ

ズムであるが機械学習などの多方面の分野で使用されている

再急降下法について学ぶ。

[第回] 大規模連立一次方程式の解法(共役勾配法)

偏微分方程式の数値解法で現れる,スパース行列をもつ大

規模連立一次方程式の解法として,収束性に優れた前処理つ

きの反復解法とそのプログラミングについて解する。

[第回] GUI シミュレーションプログラム作成

Java 言語を利用した GUI(Graphical User Interface)シ

ミュレーションのプログラム作成方法について学ぶ。また

データの表示方法について学ぶ。

[第回] 常微分方程式の数値解法(RungeKuttath 法)

微分方程式の初歩の数値解法として RungeKuttath 法

を学ぶ。

[第回] 常微分方程式の数値解法(有限差分法)

有限差分法の原理を学んで理解する。

[第回] 偏微分方程式の数値解法

偏微分方程式を有限差分法を用いて離散化し,陽解法また

は陰解法で解析する手法について説明し,解析例とプログラ

ムを紹介する。

[第回] 偏微分方程式のシミュレーション()

ポアソン方程式のシミュレーションをする方法を学ぶ。

[第回] 偏微分方程式のシミュレーション()

熱拡散方程式のシミュレーションをする方法を学ぶ。

[第回] 偏微分方程式のシミュレーション()

波動方程式のシミュレーションをする方法を学ぶ。

[第回] 確率微分方程式の数値解法

衝突をくりかえしながら運動する微小物体の運動の解析や

金融工学などで注目を集めている確率微分方程式を数値的に

解く手法を解説し,解析例とプログラムを紹介する。

[第回] 物理学シミュレーション

Matlab を用いた量子力学シミュレーションの実習を行

う。データのグラフ表示技術についても学ぶ。

[第回] 経済学のシミュレーション,まとめ

株価予測に関する解析の実習を行う。

この科目を通して説明した種々のコンピュータシミュレー

ション技法を総括しまとめをする。

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履修上の注意点

この科目を履修する学生はあらかじめ「情報処理」を履修しておく

ことが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

次回の授業範囲について事前に,配布したテキストを読み,調べてお

くこと。特に,次回の授業内容に関する専門用語について辞典等で調べ

ておくことは大変有意義なことである。復習として,学習した内容を整

理すること。また,授業で紹介した問題について文献等で調査すること

教科書

授業は毎回配付する資料に基づいておこなう。

参考書

戸川「数値計算法」コロナ社

高見,河村「偏微分方程式の差分解法」東大出版会

津田「モンテカルロシミュレーション」培風館

下条「カオス力学入門」近代科学社

藤井「流体力学の数値計算法」東大出版会

冨澤「半導体デバイスシミュレーション」コロナ社

矢部,川田,福田「シミュレーション物理入門」朝倉書店

成績評価の方法

成績評価は,ほぼ毎回授業の最後に行う理解度確認テストの結果(

),プログラム作成課題に関するレポート提出とプレゼン発表()

及び定期試験(期末試験)の結果()を基に総合的に評価する。合

計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

レポート提出にはプログラム作成を行なう必要があります。

科 目 名

担当者名

組込みシステム論

年春学期 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標

組込みシステムに関する理解を深めるためには,ソフトウェアおよび

ハードウェア両方の理解を深めるだけでなく,これらがどのように協調

して動作するかを理解することが不可欠である。そこで,本講義におい

ては,プロセッサアーキテクチャの復習から始め,ソフトウェアがプロ

セッサ上でどのように動作するかを学び,さらに,アプリケーションプ

ログラムを開発する場合には特に意識されることの少ないリンク,ロー

ドの仕組みやオブジェクトファイルのフォーマット等についても説明を

行う。そして,これらの理解を深めるために,linux OS 上で単純なプ

ログラムの実行形式ファイルのファイルサイズが大きいことに疑問を持

ってもらい,どのようにしてそのサイズを小さくするかを通して,実行

形式(バイナリ)が動作するかについて理解する。これに加えて,C プ

ログラミング演習,クロス開発に関する演習を行い,組込み開発とは何

かを体験する。

組込みシステムに精通した技術者を指す言葉として「バイナリアン」

があるが,内容を理解した受講生がバイナリアンの端くれであると自覚

できるようにすることが本講義の到達目標である。

授業内容

[第回] 組込みシステムとは何か

[第回] プロセッサアーキテクチャの復習

[第回] プロセッサアーキテクチャの復習

[第回] ハードウェアとソフトウェアのインターフェース

[第回] ハードウェアとソフトウェアのインターフェース

[第回] ハードウェアとソフトウェアのインターフェース

[第回] リンク,ロード,オブジェクト

[第回] リンク,ロード,オブジェクト

[第回] hello world の実行形式サイズを小さくしよう

[第回] C プログラミング演習

[第回] C プログラミング演習

[第回] クロス開発環境の構築

[第回] クロス開発演習

[第回] クロス開発演習

履修上の注意点

Linux 環境における terminal からのコマンド入力を復習しておくこ

と。

準備学習(予習・復習)の内容

講義中で示されるプログラミング技法を実践し確認すること。

教科書

特に無し。

参考書

Binary Hacks ―ハッカー秘伝のテクニック選 ISBN :

ISBN:

Linkers & Loaders John R. Levine(著),榊原一矢(翻訳),ポジテ

ィブエッジ(翻訳)ISBN: ISBN:

コンピュータの構成と設計 第版 上 ISBN: ISBN

:(パタヘネ)

コンピュータの構成と設計 第版 下 ISBN: ISBN

:(パタヘネ)

命令レベル並列処理―プロセッサアーキテクチャとコンパイラ(並列

処理シリーズ)安藤秀樹(著)ISBN:

ISBN:

成績評価の方法

レポートで評価する。プログラミングに関するレポートに関しては,

情報科学科の他のレポートとは異なり,純粋にソースコードおよび実行

形式で評価を行う。

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科 目 名

担当者名

ヒューマンコンピュータインタラクション

年秋学期 単位 向井 秀夫

授業の概要・到達目標

本講義では,ヒューマン・コンピュータ・インタラクションを設計・

開発・評価する上で必要な考え方と,人間の心理・生理学的特性,ハー

ドウェア・ソフトウェアの知識のエッセンスを網羅的に学ぶ。

授業を通じて,人間の基本的特性に関して深く考察し,コンピュータ

をはじめとする人工物・環境とのインタラクションについて,社会的側

面を含めて考え,設計・開発・評価することができるようになることを

目標とする。

授業内容

[第回] ヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)概説

研究の始まりと GUI の歴史,授業中の安全に関する注意

[第回] 人のインタフェース特性

視覚・聴覚・その他の感覚

言語インタフェース能力・長期と短期の記憶・人の情報処理

モデル

[第回] 人と人工物のインタフェース

制約・マッピング・アフォーダンス・標準化,ユーザモデル

とデザインモデル,人の行動サイクル

[第回] ヒューマンインタフェースデバイス

キーボード・プリンタ・ディスプレイ・ディスプレイの仕

様・ポインティングデバイス・オーディオ入出力とビデオ入

[第回] ハードウェアインタフェース

インタフェースハードウェア・ビットの出力・ビットの

入力・多ビットの入出力

シリアルインタフェース・デバイスドライバ・入出力サブシ

ステム

[第回] グラフィカルユーザインタフェース(GUI)GUI の画面・GUI の特徴・GUI の短所と対策

[第回] GUI プログラミング

イベント駆動プログラミング・オブジェクト指向の基礎・継

承を利用したプログラミング・ユーザインタフェースビルダ

[第回] インタフェースの評価

開発者による評価・キーストロークレベルモデル・ユーザに

よる評価・フィッツの法則

[第回] インタフェースの手法

テキスト入力・音声インタフェース・コンピュータビジョ

ン・紙によるインタラクション・物によるインタラクション

場所によるインタラクション

[第回] 次世代インタフェース()

仮想現実感・拡張現実感・マルチモーダルインタフェース・

実世界指向インタフェース・ユビキタスコンピューティン

グ・モバイルコンピューティング・ウェアラブルコンピュー

ティング

[第回] 次世代インタフェース()

コンテクスト依存・タンジブルなインタフェース・アンビエ

ントなインタフェース

[第回] プレゼンテーション()

[第回] プレゼンテーション()

[第回] 総括

履修上の注意点

授業中に課題を出して提出してもらうことがある。

また,簡単なプレゼンテーション(数分程度)を行ってもらう可能性

がある。

春学期開講の「脳情報システム論」を履修しておくことが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

学部・年生で修得する基本的な数学(線形代数)・自然科学(特

に物理学)上の知識について復習しておくことが望ましい。

教科書

必要時にプリントを配布する

参考書

「ヒューマンコンピュータインタラクション入門」椎尾一郎著,サイ

エンス社

成績評価の方法

試験として算出します。

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科 目 名

担当者名

オートマトンと言語理論

年春学期 単位 小林 浩二

授業の概要・到達目標

オートマトンとは計算機を数学的に抽象化したモデルであり,形式言

語とは様々な言語(日本語や英語の様な自然言語や,プログラミング言

語の様な人工言語)の数学的なモデルである。これらは情報科学におけ

る基本的な理論であり,かつ多くの分野の理解において必要となる重要

な概念である。

本講義では,本理論において最も基礎的なオートマトン(有限オート

マトン,プッシュダウン・オートマトン)と,それらに関わる言語(正

規言語,文脈自由言語)について理解することを目的とする。

授業内容

[第回] イントロダクション

講義の進め方,講義全体の概要,成績評価の方法などにつ

いて説明する。

[第回] 決定性有限オートマトン

決定性有限オートマトン(DFA)の定義と,DFA の言語

(正規言語)について学ぶ。

[第回] 非決定性有限オートマトン

非決定性有限オートマトン(NFA)の定義と,DFA と

NFA の関係について学ぶ。

[第回] e 動作を含む非決定性有限オートマトン

e 動作を含む非決定性有限オートマトン(eNFA)の定義

と,DFA と eNFA の関係について学ぶ。

[第回] 正規言語の閉包性

正規言語のクラスが幾つかの演算に関して閉じているとい

う性質(閉包性)について学ぶ。

[第回] 正規表現

正規表現の定義と,正規表現と DFA の関係について学ぶ。

[第回] 正規言語の反復補題

正規言語のクラスに含まれない言語の存在と,反復補題を

利用してその様な言語を判定する方法について学ぶ。

[第回] 正規文法

正規文法の定義を与え,正規文法と DFA の関係について

学ぶ。

[第回] 文脈自由文法

文脈自由文法と文脈自由言語について学ぶ。

[第回] 文脈自由文法

文脈自由文法の標準形について学ぶ。

[第回] プッシュダウン・オートマトン

プッシュダウン・オートマトン(PDA)の定義と PDA の

言語について学ぶ。

[第回] プッシュダウン・オートマトン

PDA の幾つかの性質について学ぶ。

[第回] プッシュダウン・オートマトン

PDA と文脈自由文法の関係について学ぶ。

[第回] 文脈自由言語の反復補題

文脈自由言語のクラスに含まれない言語の存在と,反復補

題を利用してその様な言語を判定する方法について学ぶ。

履修上の注意点

必須ではないが,離散数学の知識があることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

次の回の授業までに前回までの授業内容を適度に理解しておくこと。

教科書

なし

参考書

『オートマトン言語理論 計算論』J. ホップクロフト,R. モトワニ,

J. ウルマン(サイエンス社)

『計算理論の基礎 オートマトンと言語』M. Sipser(共立出版)

成績評価の方法

定期試験とし,満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

なし

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科 目 名

担当者名

計算論

年秋学期 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標

この講義では,計算可能性と計算の複雑さの理論を学ぶ。まず,計算

可能性の概念が計算のモデルに依存しないことを理解し,計算可能でな

い言語や関数が存在することを学ぶ。計算の複雑さの理論は,P と NPという二つの問題のクラスを中心に展開する。クラス P は入力の大き

さの多項式関数以内の時間でイエス・ノーの判定ができる判定問題のク

ラスで,アルゴリズムによって実用的な時間内に計算することのできる

(と希望のもてる)問題のクラスに対応すると考えられている。クラス

NP は非決定性の計算機械によって多項式時間で答えることのできる判

定問題のクラスで,現実に生じる計算の問題の多くを含んでいる。NPは当然 P を含み,P と等しくないことが予想されているが,その予想

は未だ証明されておらず,理論計算機科学における最大の未解決問題に

なっている。

計算可能性と計算の複雑さの理論を理解することは,計算の困難な問

題を見分け,困難な場合にそれに対処する方法を考える上で重要であ

る。さらに,最近では情報システムの安全性のために計算困難な問題が

積極的にとりいれられている。

この講義では,そのような理解を獲得することを目標とする。

授業内容

[第回] 計算困難な問題を認識する意義と計算モデル

[第回] 決定不能問題

[第回] 計算量クラス,クラス P[第回] 組み合わせ問題のアルゴリズム

[第回] 非決定性アルゴリズムとクラス NP[第回] 非決定性アルゴリズムとクラス NP(続き)

[第回] 充足可能性問題 SAT[第回] 多項式時間帰着と NP 完全性

[第回] SAT へのいくつかの帰着

[第回] 頂点被覆問題の NP 完全性

[第回] ハミルトン閉路問題の NP 完全性

[第回] 集合分割問題の NP 完全性

[第回] SAT の NP 完全性の証明

[第回] 計算困難な問題への対応

履修上の注意点

データ構造とアルゴリズム論などによって,組み合わせ問題の一般

的な解法(バックトラックアルゴリズム)とそれが入力の大きさに対し

て指数的な時間を要することを理解していることが前提である。

準備学習(予習・復習)の内容

この科目では新しい抽象概念が次々に現れるため,毎回の講義内容を

復習して十分に理解した上で次の講義に臨むことが必須である。講義を

欠席した場合は,次の講義までに補っておかないと致命傷になる可能性

が大きい。

参考書

ホップックロフト,ウルマン[オートマトン言語理論 計算および

成績評価の方法

主に試験の成績による。授業中に小テストを課すことがある。

科 目 名

担当者名

ソフトコンピューティング

年春学期 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

デジタルデータやビックデータの一般化とともに,データ解析技術の

ニーズが非常に高くなっている。

本講義では,それらの総称であるデータサイエンスの基盤として,各

種データ分析手法やその考え方を紹介する。

また実際にデータを使用して分析を行い,その動きを確認すること

で,解析手法を体感的に理解できるようにする。

「到達目標」

多変量解析の主要な分析手法を理解し,それらを使い分け,実行する

能力を身に着ける。

授業内容

[第回] イントロダクション

[第回] データサイエンス

[第回] ソーシャルデータとビジネスデータ分析

[第回] 基本統計量,相関係数,ソルバー

[第回] 回帰分析

[第回] 検定

[第回] 判別分析

[第回] 主成分分析

[第回] 因子分析

[第回] 数量化理論類

[第回] 数量化理論類

[第回] クラスター分析

[第回] コレスポンデンス分析

[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容

当日の授業中に出された課題を,計算機で実行し,その考え方,実行

手順,結果をまとめる。

まとめたものは,翌週の授業時に提出する。

教科書

教科書は使用しない

参考書

参考書は使用しない

成績評価の方法

レポート()

定期試験は行わない。

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科 目 名

担当者名

最適化論

年秋学期 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標

与えられた制約条件のもとで,ある目的関数を最小(大)にする解を

求める,という最適化問題とその問題を解くための最適化手法について

授業を行う。

線形計画法(シンプレックス法),組合せ計画法(分枝限定法,動的

計画法),非線形計画法(最急降下法,ニュートン法,準ニュートン法)

を用いて様々な最適化問題を解くことができることを到達目標とする。

授業内容

[第回] 数理モデル

[第回] 線形計画(線形計画問題)

[第回] 線形計画(基底解と最適解)

[第回] 線形計画(シンプレックス法)

[第回] 線形計画(シンプレックス・タブロー)

[第回] 中間テスト,解説

[第回] 組合せ計画(貪欲法)

[第回] 組合せ計画(分枝限定法)

[第回] 組合せ計画(動的計画法)

[第回] 非線形計画(関数の勾配とヘッセ行列)

[第回] 非線形計画(最適性条件)

[第回] 非線形計画(最急降下法)

[第回] 非線形計画(ニュートン法)

[第回] 非線形計画(準ニュートン法)・まとめ

履修上の注意点

微分積分,線形代数等の基礎数学を修得していることを前提として授

業を進めるが,授業中にも基礎数学の復習を取り入れる。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に紹介した問題がある場合は,次回までに解答例を作成するこ

と。

教科書

新版 数理計画入門 福島雅夫著 朝倉書店

参考書

最適化の手法 茨木俊秀・福島雅夫著 共立出版株式会社

非線形最適化の基礎 福島雅夫著 朝倉書店

工学基礎 最適化とその応用 矢部博著 数理工学社

成績評価の方法

中間テスト()と期末テスト()で評価する。全体のを

単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

集積回路

年春学期 単位 三浦 幸也

授業の概要・到達目標

現代社会は様々な電子機器や情報システムに支えられている。これら

の機器やシステムを実現している基幹部品が集積回路(IC)である。

集積回路の設計・製造技術の進歩により IC チップの集積度と機能が高

まり,IC は LSI や VLSI と呼ばれるようになり,今日では個のチッ

プ内に大規模なシステムを搭載した SoC(System on Chip)が実現さ

れている。

本講義では,集積回路の役割,設計・製造方法,設計技術,最新技術

について学習する。本講義を修得することで,集積回路の,社会とのか

かわり,設計に関する諸技術,微細化に関する諸問題とその対策,につ

いて理解することができる。

授業内容

[第回a のみ] 授業概要,集積回路の役割(イントロダクション)

本講義の概要,授業の進め方について説明し,また集積回

路(LSI)の役割について学習する。

[第回] 集積回路産業

産業としての集積回路全般に関する概要について学習する。

[第回] 集積回路(CMOS 論理回路)の基本動作

LSI チップ内の CMOS ゲートの基本動作と電気的特性に

ついて学習する。

[第回] 集積回路設計フロー

LSI の製造工程と設計フローについて学習する。

[第回] 機能・論理設計

LSI の高位設計とゲートレベルの論理設計について学習す

る。

[第回] 論理合成

LSI のゲートレベルの自動合成について学習する。

[第回] レイアウト設計

LSI の物理的設計であるレイアウト設計について学習する。

[第回] タイミング設計

LSI の信号遅延とタイミング設計について学習する。

[第回] 低消費電力設計

LSI の消費電力と低消費電力化について学習する。

[第回] テスト技術

LSI のテスト(検査)に関する基本概念とテスト技術につ

いて学習する。

[第回] テスト容易化設計

LSI のテストを意識した設計方法について学習する。

[第回] 微細化設計の諸問題

微細化に伴う LSI の諸問題とその対策方法について学習

する。

[第回] 集積回路実現に関する最近の話題

FPGA による集積回路の実現方法について学習する。

[第回] 集積回路の高信頼化,および総まとめ

LSI の正常動作を確保するための技術について学習する。

履修上の注意点

第回目の授業までにシラバスを読んで,本授業の概要・目的を把握

すること。ディジタル回路(論理回路)の基礎知識があることが望まし

いが,その限りではない。

授業中に授業内容に関連したレポート課題・演習課題を課す場合があ

る。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に配布する資料の該当箇所を読み,不明な点や専門用語は各自

で調べること。復習として関連書籍等で理解を深めること。

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教科書

なし。

授業で配布するプリントを使用する。

参考書

例えば,

「システム LSI 設計入門」,鈴木五郎,コロナ社

「LSI とはなんだろうか」,寺井秀一,福井正博,森北出版

「LSI 工学システム LSI の設計と製造」,小谷教彦,西村正,森北

出版

「半導体 LSI 技術」牧野博之,益子洋治,山本秀和,共立出版

などがある。

成績評価の方法

レポート課題・試験,授業への貢献度の合計が満点の以

上を単位修得の条件とする。成績評価方法の詳細は,第回目の授業内

で説明する。

その他

質問等のオフィスアワーは休憩時間(授業前後)に行う。なお本授業

の一部は株半導体理工学研究センターの教育支援(協力講座)による内

容である。

科 目 名

担当者名

LSI 設計演習

年秋学期 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標

本科目では,主に実際に産業界で使われている()先端的な SoC設計技術を中心として学習し,ハードウェア設計からシステムレベル設

計への設計方法のパラダイムシフトを理解することと()先端的な

CAD ツールを用いたディジタル・アナログ混在設計の実習を通して,

アナログ設計を含んだ回路設計の実際を体験することを目的としている。

本授業は,STARC(半導体理工学研究センター)の「SoC 設計技術」

教育協力講座の位置づけとして,STARC から支援を頂いている授業で

ある。また,企業の最先端の設計現場で実際に使用されているシルバ

コ・ジャパン社の CAD ソフトを使って実習を行う。

授業内容

[第回] a のみイントロダクション

本科目のガイダンスを行う。成績評価方法を説明しを行い学

習する内容について概説する。また授業運営上の安全につい

て教育指導する。

[第回] SoC 設計

「ムーアの法則,システム LSI とは,SoC とは,ディジタル

設計とアナログ設計」について,LSI 設計から SoC 設計へ

の変遷について学習する。

[第回] 先端 CAD ツール

「高集積度化・微細化と問題点,CAD の進展の歴史」に関し

て学習する。

[第回] システムレベル設計

「システムレベル言語を用いたシステムレベル設計」に関し

て学習する。

[第回] IP(Intellectual Property)「IP を活用した SoC 設計」に関して学習する。

[第回] 動作合成(高位合成)()

「動作合成の原理」に関して機能・論理設計を学習する。

[第回] 動作合成(高位合成)()

「動作合成の応用」に関して機能・論理設計を学習する。

[第回] 低消費電力設計

[低消費電力設計の基礎と応用」に関して学習する。

[第回] テスト容易化設計

「テスト容易化設計の必要性,テスト容易化設計の手法」な

どに関して学習する。

[第回] トランジスタの設計

トランジスタの設計について演習を通して学習する。

[第回] ディジタルアナログ混在設計実習()

シルバコ・ジャパン社の先端 CAD ツールを用いて,ディジ

タル回路のシミュレーションを行う実習をする。

[第回] ディジタルアナログ混在設計実習()

シルバコ・ジャパン社の先端 CAD ツールを用いて,アナロ

グ回路のシミュレーションを行う実習をする。

[第回] ディジタルアナログ混在設計実習()

シルバコ・ジャパン社の先端 CAD ツールを用いて,ディジ

タルアナログ混在回路のシミュレーションを行う実習をする。

[第回] ディジタルアナログ混在設計実習(),まとめ

シルバコ・ジャパン社の先端 CAD ツールを用いて,ディジ

タルアナログ混在回路の設計を行いシミュレーションを行う

実習をする。

本科目の要点についてのまとめる。

履修上の注意点

集積回路を履修していることが望ましい。

Page 28:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

()()

準備学習(予習・復習)の内容

次回の授業範囲について事前に,配布した電子ファイルまたはプリン

トを読み,調べておくこと。特に,次回の授業内容に関する専門用語に

ついて辞典等で調べておくことは大変有意義なことである。復習とし

て,学習した内容を整理すること。また,授業で紹介した問題について

文献等で調査すること。

教科書

座学に関しては Oho! Meiji System にアップロードしておく。実習

にあたってはシルバコ社ツールの操作手順書を配布する。

参考書

必要に応じて適当な文献を適宜紹介する。

成績評価の方法

授業期間内での成績で評価するため,定期試験を実施しない。

合格するための前提条件として,/以上の出席回数が必要である。

成績評価は,授業への貢献度(),レポート課題に対する結果

(),授業中に行う実習の結果(),授業内容の理解度テストの

結果()に基づいて,総合的に評価する。

その他

本授業は,STARC の「SoC 設計技術」教育協力講座の位置づけとし

て,STARC から支援を頂いていております。ここに STARC 関係各位

様に深く感謝致します。

また,実習にあたっては,シルバコ・ジャパン社様から CAD ソフト

の無償のライセンス供与を行って頂いており,シルバコ・ジャパン社様

に心より御礼申し上げます。

科 目 名

担当者名

ウェブプログラミング

年春学期 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標

本授業では,履修者が将来 SE(システムエンジニア)になると想定

し,ウェブアプリケーションを設計・開発する際に必要となる知識や技

術を中心に扱う。具体的には,()ウェブの中心的な通信規約

(HTTP),()ウェブアプリケーションのクライアント側の技術

(HTML・CSS・JavaScript),()ウェブアプリケーションのサーバ

側の技術(Node.js),()応用技術(REST,SPA)―などを中心

に扱う。

全体を通じて,JavaScript によるクライアント側からサーバ側までの

技術を広く習得することを目標とする。

授業内容

[第回] ウェブプログラミング概論

[第回] HTML(HyperText Markup Language),CSS(CascadingStyle Sheets)

[第回] クライアント側のJavaScript[第回] DOM(Document Object Model)[第回] Ajax(Asynchronous JavaScript+XML)[第回] jQuery[第回] SPA(Single Page Application)[第回] HTTP()GET[第回] HTTP()POST[第回] サーバ側のJavaScriptNode.js[第回] Node.js によるウェブサーバ

[第回] REST(Representational State Transfer)[第回] JavaScript によるクライアント側とサーバ側の連携

[第回] まとめ

履修上の注意点

・「オブジェクト指向」を履修済みであることを前提とするが,単独履

修も可とする。

・本授業を履修する学生は,「Meiji Mail アカウント」と「生田基盤サー

ビス利用アカウント」が利用できることを確認しておくこと(入学時

に自動的に付与されているはずである)。

準備学習(予習・復習)の内容

・予習として,教科書や参考書の該当箇所を事前に読み,次回の授業内

容について不明点を洗い出しておくこと。

・復習として,教科書や参考書の該当箇所を読み直して,事前に洗い出

した不明点を解消しておくこと。

教科書

特になし(必要に応じて資料を配付する)

参考書

『初めての JavaScript 第版』Ethan Brown 著(オライリー・ジャパ

ン)年

『JavaScript 第版』David Flanagan 著(オライリー・ジャパン)

『初めての Perl 第版』Randal L. Schwartz, brian d foy, Tom Phoe-nix 著(オライリー・ジャパン)年

『続・初めての Perl 改訂第版』Randal L. Schwartz, brian d foy,Tom Phoenix 著(オライリー・ジャパン)年

Mozilla Developer Network(https://developer.mozilla.org/)

成績評価の方法

レポート(),期末試験()

その他

・履修者の人数や理解度などに応じて,授業の内容や進度などを変更・

調整する場合がある。

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科 目 名

担当者名

プログラム言語とコンパイラ

年秋学期 単位 石畑 清

授業の概要・到達目標

手続き型のプログラム言語,具体的には C を対象として,プログラ

ム言語が提供するメカニズムについての全般的な解説を行う。

さらに,それらのメカニズムを実現するためのコンパイラ技術を順を追

って述べる。

プログラム言語は,プログラムを記述する手段を提供する。

直接的には計算機をいかに動かすかが記述できればよいのだが,人間

にとって分かりやすい表現や計算機の上で効率的な実現を可能にする表

現が工夫された結果,単なる計算機への指示以上の高度な機能を持った

体系に進化してきた。

プログラム言語の持つこれらの機能の概略を解説する。

コンパイラは,プログラム言語を実際の計算機の上で使えるようにす

るための計算機ソフトウェアである。

オペレーティングシステムと並んで,最も基本となるシステムソフト

ウェアだと言ってよい。

コンパイラに関する知識は,計算機システム全体の理解に欠かせない。

また,有限オートマトン,構文解析法,ハッシュ法,プログラムの流

れ解析など,ソフトウェア一般に通用する多くの有用な技法を含んでい

る。

授業内容

[第回] プログラム言語とコンパイラ―言語の構成,機能の抽象

化,各種のコンパイラ

[第回] 構文の定義法―BNF,文脈自由文法

[第回] 字句解析―正規表現,有限オートマトン

[第回] 構文解析()―構文解析の一般論,再帰下降解析

[第回] 構文解析()―再帰下降解析の詳細

[第回] 構文解析()―構文解析の各種技法,LL 解析,演算子

順位解析,LR 解析

[第回] 名前の宣言―有効範囲,存続期間

[第回] 意味解析―記号表

[第回] 関数の機能―再帰呼出し,引数の渡し方,フレーム,記憶

域の管理

[第回] 中間言語―構文木,ポーランド記法,四つ組

[第回] データ型,演算子,式,文

[第回] 型の検査,データの内部表現

[第回] コード生成―呼出し,制御構造,式

[第回] コード最適化―最適化の諸技法,流れ解析

履修上の注意点

講義の最後に簡単な問題を出題し,次週までに解答を提出させる。

これは,学生の理解度を把握し,講義の進度を調整するためである。

準備学習(予習・復習)の内容

予習は要求しない。講義の内容を復習することが望ましい。

毎週出題される問題が復習の手がかりになる。

教科書

『コンパイラの理論と実現』疋田輝雄,石畑清(共立出版)

毎週,講義の要点をまとめたプリントを配付する。

成績評価の方法

学期の途中に小試験を行う。

小試験と期末試験の結果をの割合で合算して評価する。

毎週の問題に対する解答の状況も参考にする。

科 目 名

担当者名

オペレーティングシステム

年春学期 単位 十山 圭介

授業の概要・到達目標

オペレーティングシステム(OS)はコンピューターシステムを動作

させるための基本ソフトウェアであり,ハードウェアを効率的に利用し

てアプリケーションプログラムを実行するための機能を提供するもので

ある。本講義では以下を目標に,OS の機能や構造を学んでソフトウェ

アの実行環境について基礎的な知識を得,OS を介してプログラムがコ

ンピューター上でどのように動作するかを理解できることを目指す。

・OS の役割と基本構成を理解する

・OS の基本機能(プロセス管理,メモリ管理,ファイル管理)を理解

する

・ユーザーと OS の係りに関する機能を理解する

授業内容

次の予定で進める。

[第回] 講義のイントロダクション,OS の概要

本講義の内容や進め方などを説明するとともに,OS 開発

の背景や経緯を紹介して OS の機能と目的について概要を示

す。

[第回] OS の基本構造と機能について

ユーザーから見た OS について,コンピューターの利用や

プログラムの実行・開発と OS との関連を示す。

[第回] OS とハードウェアアーキテクチャについて

OS の動作を支援するために必要となるハードウェアアー

キテクチャを説明する。

[第回] プロセス管理について()

プログラム実行の実体であるプロセスの基本概念とその機

構について説明する。

[第回] メモリ管理について()

主記憶を効率的に利用するためのメモリ管理の課題,アド

レス空間について説明する。

[第回] メモリ管理について()

前回で述べた課題を解決するページングによる仮想記憶の

概念と機構を説明する。

[第回] I/O システムについて

入出力装置と OS での管理について概説する。

[第回] ファイルシステムについて

データの保存や交換のために二次記憶装置を管理し,効率

的に利用する方式について説明する。

[第回] プロセス管理について()

複数のプロセスが並行して実行される環境での制御方式,

プロセス間の通信について説明する。

[第回] アクセス制御とデータ保護,セキュリティについて

コンピューターの資源を脅威から保護するための対策につ

いて概略を説明する。

[第回] ネットワークと分散処理について

コンピューターネットワークや複数のコンピューターが協

調する技法について説明する。

[第回] デスクトップ環境,コマンド,シェルスクリプトと開発環境

について

[第回] OS の構成法について,OS に関する種々の話題

OS 構成のアプローチや OS の事例について説明する。

[第回] aまとめ

b試験

履修上の注意点

特になし。

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準備学習(予習・復習)の内容

次回の内容に関して,講義資料,教科書や参考書に目を通しておくこ

と。

講義内容を振り返り,教科書や参考書などの該当箇所を読んで復習す

ること。

教科書

『オペレーティングシステム』大澤範高 著(コロナ社)年

参考書

[]『オペレーティングシステムの基礎―ネットワークと融合する現

代 OS―』吉澤康文 著(オーム社)年

[]『オペレーティングシステム(情報処理入門コース)』清水謙多

太郎 著(岩波書店)年

成績評価の方法

定期試験(),授業での課題提出と参加度()で評価する。

その他

コンピュータの仕組みについて基本的な項目,データ構造とプログラ

ミングの基礎を理解していることが望ましい。

科 目 名

担当者名

ソフトウェア工学

年春学期 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標

情報社会の進展とともに情報技術(ITInformation Technology)を利用したビジネスが急激に拡大しており,その実現手段としてのアプ

リケーションソフトウェアの開発技術がますます重要になってきてい

る。本授業では,情報化社会のキーテクノロジーであるソフトウェアの

技術動向とソフトウェア生産技術について扱う。

具体的には,社会的ニーズを明確にするとともに,ソフトウェア開発

の要素はプロダクト(表現の技術),プロセス(手順の技術),プロジ

ェクト(管理の技術)であるという視点から,基本技術としてのソフト

ウェア開発方法論と技法の習得を目標とする。その中でも,情報社会の

高度化に対応するオブジェクト指向技術の習得を目標とする。

授業内容

[第回] ソフトウェア工学概論情報社会の動向,情報サービス産業

の動向,解決されるべき課題

[第回] オブジェクト指向()オブジェクト指向概論

[第回] オブジェクト指向()UML(ユースケース図,クラス図,

シーケンス図)

[第回] オブジェクト指向()カプセル化

[第回] オブジェクト指向()継承

[第回] オブジェクト指向()ポリモーフィズム

[第回] オブジェクト指向()デザインパターン

[第回] オブジェクト指向()リファクタリング

[第回] 単体テストツールJUnit[第回] ビルドツールGradle[第回] バージョン管理ツール()git[第回] バージョン管理ツール()GitHub[第回] 継続的インテグレーション(CI)[第回] まとめ

履修上の注意点

・本授業は,年秋学期の「ソフトウェア工学演習」と補完関係にある。

・「オブジェクト指向」を履修済みであることを前提とするが,単独履

修も可とする。

準備学習(予習・復習)の内容

・予習として,教科書や参考書の該当箇所を事前に読み,次回の授業内

容について不明点を洗い出しておくこと。

・復習として,教科書や参考書の該当箇所を読み直して,事前に洗い出

した不明点を解消しておくこと。

教科書

『ソフトウェア工学 第版』中所武司著(朝倉書店)年

参考書

『Head First オブジェクト指向分析設計』Brett McLaughlin, GaryPollice 著(オライリー・ジャパン)年

『UML モデリングのエッセンス 第版』Martin Fowler 著(翔泳社)

『オブジェクト指向における再利用のためのデザインパターン 改訂版』

Erich Gamma, Ralph Johnson, Richard Helm, John Vlissides 著(ソフト

バンククリエイティブ)年

『増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門』結城浩著(ソフ

トバンククリエイティブ)年

『増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門 マルチスレッド

編』結城浩著(ソフトバンククリエイティブ)年

『Head First デザインパターン』Eric Freeman, Elisabeth Freeman,Kathy Sierra, Bert Bates 著(オライリー・ジャパン)年

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『新装版 リファクタリング』Martin Fowler 著(オーム社)年

『Java 言語で学ぶリファクタリング入門』結城浩著(ソフトバンクク

リエイティブ)年

成績評価の方法

レポート(),期末試験()

その他

・履修者の人数や理解度などに応じて,授業の内容や進度などを変更・

調整する場合がある。

科 目 名

担当者名

ソフトウェア工学演習

年秋学期 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標

情報化社会の進展とともに情報技術(ITInformation Technology)を利用したビジネスが急激に拡大しており,その実現手段としてのアプ

リケーションソフトウェアの開発技術がますます重要になってきてい

る。本授業では,情報化社会のキーテクノロジーであるソフトウェアの

生産技術についての演習を行なう。

具体的には,ソフトウェア開発の上流工程から下流工程に至るプロセ

ス(要求定義,設計,プログラミング,テスト)の中で用いられる代表

的な技法について,演習による技術習得を目標とする。その中でも,ア

ジャイル開発に焦点を当て,その概念およびそれを実現する技術の習得

を目標とする。

授業内容

[第回] ソフトウェア工学演習概論アジャイル開発

[第回] ソフトウェア工学の復習()単体テストツール(JUnit)[第回] ソフトウェア工学の復習()ビルドツール(Gradle)[第回] ソフトウェア工学の復習()バージョン管理ツール(git,

GitHub)[第回] 個人開発演習()アジャイル開発環境の設計・構築

[第回] 個人開発演習()アジャイル開発

[第回] 個人開発演習()講評,振り返り,フィードバック

[第回] チーム開発演習()モブプログラミング

[第回] チーム開発演習()設計・実装・テスト

[第回] チーム開発演習()設計・実装・テスト

[第回] チーム開発演習()設計・実装・テスト

[第回] チーム開発演習()成果物の発表会

[第回] チーム開発演習()講評,振り返り,フィードバック

[第回] まとめ

履修上の注意点

・本授業は,年春学期の「ソフトウェア工学」と補完関係にある。

・「ソフトウェア工学」を履修済みであることを前提とするが,単独履

修も可とする。

準備学習(予習・復習)の内容

・予習として,教科書や参考書の該当箇所を事前に読み,次回の授業内

容について不明点を洗い出しておくこと。

・復習として,教科書や参考書の該当箇所を読み直して,事前に洗い出

した不明点を解消しておくこと。

教科書

『ソフトウェア工学 第版』中所武司著(朝倉書店)年

参考書

『Head First オブジェクト指向分析設計』Brett McLaughlin, GaryPollice 著(オライリー・ジャパン)年

『UML モデリングのエッセンス 第版』Martin Fowler 著(翔泳社)

『オブジェクト指向における再利用のためのデザインパターン 改訂版』

Erich Gamma, Ralph Johnson, Richard Helm, John Vlissides 著(ソフト

バンククリエイティブ)年

『増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門』結城浩著(ソフ

トバンククリエイティブ)年

『増補改訂版 Java 言語で学ぶデザインパターン入門 マルチスレッド

編』結城浩著(ソフトバンククリエイティブ)年

『Head First デザインパターン』Eric Freeman, Elisabeth Freeman,Kathy Sierra, Bert Bates 著(オライリー・ジャパン)年

『新装版 リファクタリング』Martin Fowler 著(オーム社)年

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『Java 言語で学ぶリファクタリング入門』結城浩著(ソフトバンクク

リエイティブ)年

成績評価の方法

レポート(),期末試験()

その他

・履修者の人数や理解度などに応じて,授業の内容や進度などを変更・

調整する場合がある。

科 目 名

担当者名

データベース

年秋学期 単位 佐藤 哲司

授業の概要・到達目標

データベースあるいはデータベースシステムは,計算機を利用するた

めの基本技術のひとつである。現在の情報化社会では,データベースを

使わずにシステムを構築することは不可能と言われるほどに重要な基盤

技術であり,その背景となる様々な歴史や幅広い技術を体系的に学んで

おくことが不可欠となっている。多くのデータベース管理システムが利

用可能な状況から,データベースの概念は幅広く分化・発展して来てい

ることが伺えるが,本科目で対象とする本質となる概念の理解が,それ

らの発展形の理解を容易にし健全なデータベース設計の礎となる。シス

テムの表面的な機能にとらわれることなく,データベース技術の開発の

動機と目的,データ記述のための基本概念および,データ操作,一貫性

制約,データベース設計など,情報システム構築のために不可欠な基礎

技術を学ぶ。

授業はデータベースの設計から管理・実行までの幅広いテーマを論じ

るが,単なる知識に終わらないために具体的な記述に至るまでを体系的

に説明する。

授業内容

おおよそ次の予定で講義する。

[第回] データベースシステムの狙い

データベース登場の背景と必要性,単なるデータの集まりと

データベースとの違いを理解するとともに,データベースシ

ステムの構成,必要とされる機能などについて理解を深める。

[第回] データモデリング

実体関連モデル(ER Model)に関して,概念の捉え方,構

成方法に関する基本機能を理解する。必要に応じてオブジェ

クト指向モデルで使用される UML(Universal ModelingLanguage)との比較を行ない,実体関連モデルの理解を深

める。

[第回] 関係モデル

集合論を基盤とする関係モデルについて,関係や関係スキー

マなどの基本概念を理解する。

[第回] 関係代数

関係モデルの数学的な基盤を理解する。

[第回] データベースの正規化

関係データベースの整合性を維持し更新時不整合を防ぐ手法

を理解する。

[第回] 問合せ言語[]

国際標準データ操作言語 SQL の基本を理解する。

[第回] 問合せ言語[]

グループ化や集約演算,副問合せなど,高度なデータ操作言

語を理解する。

[第回] 問合せ言語[]

表やビューの作成などデータベース管理のためのデータ操作

言語を理解する。

[第回] 問合せ処理[]

大規模データの格納法と高速アクセスを実現するインデック

ス技術を理解する。

[第回] 問合せ処理[]

宣言型言語 SQL で書かれた問合せの処理系および最適化法

を理解する。

[第回] トランザクション[]並行制御

トランザクションの概念を理解するとともに,複数のトラン

ザクションを同時に実行するための制御方法について学ぶ。

[第回] トランザクション[]障害回復

データベース処理の信頼性を高めるための技術について理解

する。

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[第回] データベース設計の実際

具体的な題材を用いてモデリングの実際を知る。更に,表の

定義から問合せまでの実際を知る。

[第回] まとめ,期末試験

データベース設計から管理・実行までの課題を整理・確認し

た上で,期末試験を実施する。

履修上の注意点

第回に講義の進め方と配付資料を印刷する方法など,受講のための

心得を説明する。必ず第回の講義に出席すること。

準備学習(予習・復習)の内容

データベースは,計算機アーキテクチャ,プログラミング言語,ソフ

トウェア工学など幅広い学問分野と関連する学問であり,これらの分野

でも使用される数多くの専門用語を理解しなければならない。使用され

る専門用語を放置せずに自ら調べる習慣を身につけ,関連する学問分野

との関わり(概念の拡がりと重なり)を理解する姿勢を持って取り組ん

で下さい。

教科書

あらかじめ用意したスライドを使用します。あらかじめダウンロード

出来るように準備するので,予習をしてくること。

参考書

()楽しく学べるデータベース,川越,昭晃堂,.()A First Course in Database Systems, Jeff Ullman and J. Widom,

Pearson 社,.()データベースシステム,北川,昭晃堂,

()Database Systems: The Complete Book, H. Garcia-Molina, Pear-son Education Limited,.

成績評価の方法

授業は講義中心に行う。新しい考え方や知識に対する興味を高く持っ

て,吸収しようとする気構えが重要である。成績は,講義中に課される

レポート・小テストを,期末試験の得点をとして総合的に評価

する。体系立てた理解をしているかどうかがポイントとなる。

その他

受講に際しては,電子メールでレポート提出ができる程度の知識と技

術があることを想定する。プログラミング言語や計算機アーキテクチャ

に関する基礎的な素養(スキル)を持っていることが望ましい。

科 目 名

担当者名

コンピュータグラフィックス

年秋学期 単位 佐藤 周平

授業の概要・到達目標

コンピュータグラフィックス(CG)は,代表的なゲームや映画,テ

レビ番組などの身近なところから,建築物の設計や医療機器など幅広く

必要とされるようになっている。このような様々な分野で利用されてい

る CG 技術について,その基礎技術と最新技術について理解を深めるこ

とを目標とする。

授業内容

[第回] 導入

[第回] CG 技術の歴史,CG のしくみ

[第回] 基礎 ―座標系と座標変換―

[第回] 基礎 ―投影,ビューイングパイプライン―

[第回] モデリング ―基本的な次元形状表現法,曲線による形

状表現―

[第回] モデリング ―曲面による形状表現,その他の次元形状

表現技法―

[第回] レンダリング ―写実的表現,隠面消去―

[第回] レンダリング ―シェーディング,影付け―

[第回] レンダリング ―大域照明モデル,マッピング―

[第回] レンダリング ―画像を利用する技法,非写実的表現,

データの可視化―

[第回] アニメーション

[第回] シミュレーション

[第回] 最新研究の紹介

[第回] a のみ授業全体のまとめ

履修上の注意点

基礎理論については教科書に沿って解説する。応用分野は映像や学術

論文等を用いて最新の技術に触れる。

準備学習(予習・復習)の内容

なし

教科書

『コンピュータグラフィックス』(CGARTS 協会)ISBN

参考書

なし

成績評価の方法

レポート()及び平常点()との合計で評価する。授業で説

明した内容についてのレポート課題を複数回出題する。

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科 目 名

担当者名

人工知能と知識処理

年春学期 単位 林 陽一

授業の概要・到達目標

人工知能技術はビッグデータ社会の要請にどの様に答える必用がある

かを念頭に置いて,人工知能の新しいパラダイムである,()人間の

ように学習する「ニューラルネットワーク」,()人間の主観的な“あ

いまいさ”を科学的に扱う「ファジィシステム」,()生物の進化・遺

伝的プロセスのアイデアに基づく「進化的計算」,を基盤技術として従

来の人工知能では実現出来なかった,更に知的で高度なシステムの構築

のための人工知能の基盤技術を習得する。

本講義では近年,大きな話題になっている人工知能技術,特にディー

プラーニング,クラス分類を行うための決定木生成方式,高精度クラス

分類器等に代表されるビッグデータ解析を活用して完全自動運転,金融

工学,医療診断・生活習慣病予防などの応用例を含め高い学術レベルの

魅力的で実用的な講義を展開する。

人工知能ブームは避けて通ることが出来ない全世界的現象であり,人

工知能技術を用いた具体的な応用として完全自動運転の安全性解析,生

活習慣に係わる複雑な疾病の早期発見,クレジットカード・住宅ーンな

どの審査を迅速・公正化に行う金融工学,大量なデータを用いた大規模

で複雑な電力・化学プラントの安全運転・早期異常検出など適用できる

技術課題は多く,実用化が急速に進んでいる。

到達目標としては情報科学科の卒業生の一般常識として持つべき人工

知能社会の現実を理解すると共に,人工知能の基盤技術を身につける事

である。これは大手 IT 企業・総合電機メーカーだけはなく広く人工知

能およびビッグデータ解析を日常的に行う大企業のエンジニアにとって

必須技術であると考える。

情報科学科には・年次に人工知能の基礎科目は設置していない

が,本講義は基礎技術から最先端技術および先端応用まで含めて講義す

る。本講義には特別な前提知識は必要とされない。従って,他学部・他

学科の学生も人工知能に強い興味をもつ場合は聴講は歓迎です。第

回の内容はコンピュータサイエンス B で実習を行う。

担当教員は人工知能,ビッグデータ解析,金融工学および医学と情報

学の境界領域である医療情報学の分野では世界有数の研究者であり多く

の学術論文誌の編集・審査委員を務めているので,最新の人工知能の学

術情報を取得しているので講義内容は最先端である。ビジュアルなパ

ワーポイント・図・写真を用いて,できる限り平易な講義を心がける。

授業内容

[第回] ガイダンス講義の目的・概要,到達目標,講義に対する学

生からの疑問・提案・感想を活用する弾力的な講義運営

[第回] 人工知能社会,人工知能の方向性・将来像,情報科学エンジ

ニアの人工知能に特化した仕事,人工知能への産業界の期待

[第回] 人工知能概説人間の脳の学習をまねるニューラルネット

から近年流行するディープラーニングへの発展

[第回] 人工知能概説人間の脳の学習をまねるニューラルネット

から近年流行するディープラーニングへの発展

[第回] ニューラルネットの数理(三層パーセプトロン)を誤差逆伝

播法(BP)で学習する原理

[第回] クラスタリング,クラス分類,ルール抽出の目的の違いと用

途・性能

[第回] クラス分類器概論

[第回] クラス分類器概論

[第回] ディープラーニングのメカニズムの理論の概説

[第回] 人工知能の金融工学への応用

[第回] 人工知能の医療診断への応用

[第回] 人工知能の医療診断への応用

[第回] まとめ

履修上の注意点

講義資料は PDF をクラスウェブに事前にアップロードする。

準備学習(予習・復習)の内容

講義は PPT を使って行う。講義で使う PDF は講義前に目を通して

おいて欲しい。

教科書

なし。随時指示する。

参考書

なし。随時指示する。

成績評価の方法

講義中にレポートの提出を Oho! Meiji システム上で回求める。レ

ポートは提出期限(講義後日程度)が厳格に決められる。Oho!Meiji システムを用いて PDF ファイルで提出する。Oho! Meiji システ

ムは提出時刻を過ぎるとレポートの提出を自動的に受け付けない。

レポートの合計点数で評価する。一回のレポート点の満点は点で

回のレポートを出します。

レポートは担当教員が全て細かく読みます。レポートの最低文字数は

講義の内容によって変動します(文字~文字で指定します)。

担当教員がアップロードした PDF の単なるコピーペーストあるいは

要約であるレポートの評価は大幅に低くなります。逆に独創的なアイデ

アの提案および独自の文献調査は大幅な加点となります。

毎回のレポートの採点が終了したらクラスウェブ上で暫定的な平均点

のみを公開します。

講義は日本語で行いますが質問は英語でも大丈夫です。レポートも留

学生などの場合は日本語でなく英語で書いても大丈夫です。当該学生に

コメントがある場合には英文で返します。

優れた内容のレポートに対して当該学生にクラスウェブシステムの機

能を用いて文字程度のコメントを返します。

また,講義のより十分な理解あるいは活性化のため,教育上効果的で

あると判断した場合には,高い評価点を得たレポートおよび視点に独創

性があるとレポートを選んで,匿名で講義中に紹介して学生全体の理解

度を向上させ,講義に対する興味・好奇心を持てるように工夫します。

(春学期)定期試験は行いません。

出欠については出欠状況を把握するために講義の要約・感想などを

Aの用紙で字程度で提出を求める場合があります。この要約を求

めた際に提出がない場合には一回について総得点からマイナス点の減

点となります。

理工学部便覧に記載されている様に講義回数の三分の二以上の出席が

単位取得には必要である(レポート点の合計点数にかかわらず)。出席

は単位取得のための評価点には反映されない(出席点はない)。上記の

講義回数の分母はガイダンスおよび履修登録に要する回は引かれる。

(参考)年度の履修者は名でした。また他学部・他学科履修者

がいました。

その他

オフィスアワー(講義に関係する質問など) 人工知能研究室(号

館階室)

月曜日 以降

水曜日 以降

担当教員自身の研究活動状況・研究全体での活動・OB・OG の就活

状況・外部との共同研究等については Google 等で”明治大学 人工知

能”のキーワードで検索すると人工知能研究室が相当上位にヒットしま

す。(年分の情報に基づいて更新予定)。林が書いた最新の英文論文

も自由にダウンロードできる(日本語での概要付き)ので,それらの内

容に付いての質問も歓迎です。

また,大学院進学・就職活動・研究室見学についての質問・相談も受

け付けています。(オフィスアワー以外の時間帯の場合は事前にメール

でアポイントを取って下さい。林のメールアドレスは hayashiy@cs.meiji.ac.jp です)

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科 目 名

担当者名

人工知能と知識処理

年秋学期 単位 林 陽一

授業の概要・到達目標

春学期につづいて人工知能技術を用いたビッグデータへの応用を系統

的に講義してビッグデータ工学の理解と人工知能の応用への実用例紹介

に繋げる。秋学期の講義の要素技術としては,大きなデータセットのク

ラスを正確に分類するための分類器(classifier),ルール抽出器,ディー

プラーニングの長所と欠点,サポート・ベクター・マシン,ディープ

ラーニングの技術的なメカニズムを中心に最新技術を講義する。

授業内容

[第回] ガイダンス

[第回] データセットの分類と高度な分類器(classifier)

[第回] データセットの分類と高度な分類器(classifier)

[第回] ディープラーニング

[第回] ディープラーニング

[第回] サポート・ベクター・マシン

[第回] サポート・ベクター・マシン

[第回] 超高精度データマイニング

[第回] 超高精度データマイニング

[第回] 分類ルール抽出器

[第回] 分類ルール抽出器

[第回] 人工知能の新展開

[第回] 人工知能の新展開

[第回] まとめ(秋学期の授業を総括・人工知能の近未来を俯瞰する)

履修上の注意点

出席は取らない。点満点のレポートを回出す。提出されたレポー

トは担当教員が細かく読み,優れたレポート似たしてはコメントを行

う。履修者の授業内容についての様々なリクエストに対してもインタラ

クティブに答えていく。

履修者との質疑応答を密に取り,講義に付いての要約・感想を字

程度で提出を求める事がある。この要約を求めた時に提出がない場合は

一回につき総得点からマイナス点の減点になります。出席および履修

状況の評価を行う。(毎回ではない)

(秋学期)定期試験を行いません。

秋学期からの履修者についても人工知能と知識処理は基本的には同

が前提知識になっているので春学期の同を履修することを強く薦め

ます。

準備学習(予習・復習)の内容

講義より前にアップロードされる PDF は事前に読んで概要を把握し

てしておくこと。

教科書

なし。必用であれば指示する。

参考書

なし。必用であれば指示する。

成績評価の方法

(秋学期)定期試験は行わない。回のレポート課題を一回点満点

で出す。点満点で点以上で単位を取得できる。講義中に求められ

た要約の提出がない場合には一回について総得点からマイナス点の減

点となる。優れたレポートにはコメントを返す。これらは全て Oho!Meiji システム上で行われる。講義の要約・感想を字程度で提出す

る場合がある。

理工学部便覧の規則に従って単位の修得には講義回数の三分の二の出

席が必要である。出席点の加算はない。

その他

オフィスアワー秋学期水曜日以降

研究室名理工学部情報科学科 人工知能研究室(号館階室)

質問があれば,遠慮なく研究室に来てください。また,進路相談,実

験室見学(室)なども随時受け付けしています。

年の履修者は名でした。

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科 目 名

担当者名

画像処理とパターン認識

年春学期 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標

画像処理とは,カメラのような撮像装置から得られた情報に対して行

われる処理全般を意味しており,画像圧縮,画像認識等の幅広い分野を

含んでいる。本授業では,特にディジタル画像を対象としたパターン認

識に基づく物体認識の説明に注力する。そのため,一般的な画像処理の

授業で取り扱われる,画像圧縮の理解には不可欠なフーリエ変換,離散

コサイン変換,ウェーブレット変換等は授業内容に含めず,画像のディ

ジタルデータによる表現や局所情報を取得するためのフィルタ等の説明

に留める。一方,パターン認識を画像処理に応用するために不可欠な統

計的学習には多くの時間を割き,確率統計から実践的な学習手法の説明

まで丁寧に講義を行う。そして,最後に,パターン認識を用いた画像処

理の代表的な応用例である ViolaJones 法とも呼ばれる HaarLike 特

徴と AdaBoost を組み合わせた顔画像検出手法の説明を行い,どのよう

に画像処理に統計的学習を応用するかを解説する。

到達目標は,ディジタル画像処理の基礎と実践的な応用に不可欠な統

計的学習手法の仕組みを理解し,パターン認識技術を道具として高度な

画像処理を行うための基礎知識を修得することである。特に,統計的学

習手法を道具としてディジタル画像に含まれる有意な情報を適切に抽出

することの重要さを理解してもらいたい。

授業内容

[第回] 概要と画像入出力

画像処理の位置付けと分類を知り,コンピュータに対して

画像情報を入出力するための装置について理解する。

[第回] 画像生成モデル

撮像における次元空間情報の次元画像データへの変

換,画像生成の光学的モデル,色彩と表色系を理解する。

[第回] 空間フィルタリング

空間フィルタリングの基礎,平滑化,エッジ抽出について

理解する。

[第回] 幾何学的変換

画像の位置や形を変化させる画像の幾何学的変換について

理解する。

[第回] 画像処理プログラミング

OpenCV および libgd を用いた簡単な画像処理プログラミ

ングについて学び,これまでに学習した内容の理解を深める。

[第回] 画像処理プログラミング

引き続き画像処理プログラミングについて学び,これまで

に学習した内容の理解を深める。

[第回] パターン認識に基づく画像処理および統計的学習の概説

単純なパターンマッチング,統計的学習とは何か,画像処

理の統計的アプローチを理解する。

[第回] 最小二乗学習

回帰のもっとも基礎的な手法である最小二乗学習を学ぶ。

[第回] 制約付き最小二乗学習

モデルの複雑さの制御により最小二乗学習の欠点を克服す

る制約付き最小二乗学習を学ぶ。

[第回] 最小二乗学習に基づく分類

最小二乗学習をパターン認識へ応用する方法を学ぶ。

[第回] アンサンブル分類

性能の低い学習器を複数組み合わせて高性能な学習器を作

るための枠組みを学ぶ。

[第回] Haarlike 特徴による顔検出

Haarlike 特徴と AdaBoost を組み合わせた顔検出を学

び,プログラムを作成することで理解を深める。

[第回] Haarlike 特徴による顔検出

引き続きプログラムの作成を行う。

履修上の注意点

C プログラミングをある程度修得していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

理解を深めるために,関連する数学およびプログラミングの復習を行

いつつ講義内容の予習および復習に取り組むこと。

教科書

「ディジタル画像処理(第二版)」,ディジタル画像処理編集委員会,

CGARTS 協会(第回~第回)

「イラストで学ぶ機械学習」,杉山 将,講談社(第回以降)

参考書

「パターン認識と機械学習 上」,C. M. ビショップ著,元田 浩,栗

田多喜夫,樋口知之,松本祐治,村田 昇監訳,丸善出版

「パターン認識と機械学習 下」,C. M. ビショップ著,元田 浩,栗

田多喜夫,樋口知之,松本祐治,村田 昇監訳,丸善出版

「新版 情報理論の基礎」,村田 昇,サイエンス社

成績評価の方法

期末試験の点数とレポートをおよその割合で考慮する。

合計が満点の以上を合格とする。

ただし,授業中の態度やレポートの内容等に応じて特別に加点や減点

を行うことがある。

その他

数式の証明や導出等においては板書を利用することがあるので,帳面

等を含めた筆記用具の準備をしておくこと。特に,後半の統計的学習に

関しては板書を多く行う。

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科 目 名

担当者名

知能ロボット学

年春学期 単位 武野 純一

授業の概要・到達目標

ロボットに対する社会的需要は,危険で汚い作業から人間を開放する

こと,高齢化社会をサポートする機械,人間が到達不可能な地域での作

業などの必要から,年々高まっている。またその反面,猫や犬といった

小動物の形態をもつペット型ロボットが出現したり,人間のように足

で歩行できるヒューマノイド(人間型)ロボットの完成度が高まってき

ている現状から,いよいよロボットを単なる「人間の作業を代行させる

機械」という考えから「人間のための有能なパートナー」として考える

という方向性が見えてきた。ロボットというといまだに「機械の塊」と

見る風潮があるが,機械の部分はほとんどがユニット化されていて,知

的ロボットは情報科学の賜物といえる。人間とロボットが良き

パートナーとしての関係を築くためには是非ともロボットを人間に近づ

かせねばならない。いま,私達がロボットに成す研究は何かと考えたと

き,その目標は「人間のような心を持つロボットの実現」であろう。講

義では,最近のロボット研究で大きな成果を上げている進化するロボッ

トの話題を含めて,心を持つロボットを実現させる為の心理学・哲学・

理工学・ロボット学の融合をはかるような授業を行う。

授業内容

[第回] a のみガイダンスとイントロダクション

[第回] コンピュータは思考しているか

[第回] 人工知能の行き詰まり

[第回] ロボットの光と影

[第回] ロボットの愛と死

[第回] 自我の移動とロボット

[第回] 脳科学とコグニティブアプローチ

[第回] ヒトとは何か,精神ってなんだ

[第回] 脳神経がすべてを決めている

[第回] 言葉に感情的に反応するロボット

[第回] 自分に気づくロボット

[第回] ミラー・ニューロンと意識のプログラム

[第回] ロボットが自己意識を獲得する

[第回] ヒトを理解する道

履修上の注意点

授業形態黒板の利用

準備学習(予習・復習)の内容

授業日には教科書の該当章を読んでおくこと。

教科書

「心をもつロボット」,武野純一,日刊工業新聞社

参考書

「ロボット,意識,心」,武野純一,日新出版

「ロボットは心をもつか」,喜多村直,共立出版

「脳をつくる」,中野馨,共立出版

「意識とは何か」,茂木健一郎,ちくま新書

「心にいどむ認知脳科学」,酒井邦喜,岩波科学ライブラリー

「心はあるのか」,橋爪大三郎,ちくま新書

「ロボットの心」,月本洋,森北出版

Creation of a Conscious robot, Junichi Takeno, Pan Stanford Book.

成績評価の方法

テスト点+日常点で評価する

その他

メイルtakeno@cs.meiji.ac.jp研究室号館室

オフィスアワー月曜

科 目 名

担当者名

情報セキュリティ

年春学期 単位 齋藤 孝道

授業の概要・到達目標

コンピュータネットワークに引き続き,ネットワークに関連した技術

を扱う。特に,ネットワークシステムを実現する際,暗号技術を含めた

様々な情報セキュリティ技術が重要な基盤となる。本講義では,高度な

ネットワークシステムを構築する際に必要な情報セキュリティ技術を学

ぶ。

授業内容

[第回] 情報セキュリティ概論

[第回] 認証技術()

[第回] 認証技術()

[第回] 暗号技術()

[第回] 暗号技術()

[第回] PKI()

[第回] PKI()

[第回] セキュリティプロトコル()

[第回] セキュリティプロトコル()

[第回] ホストのセキュリティ()

[第回] ホストのセキュリティ()

[第回] ネットワークセキュリティ

[第回] Web セキュリティ()

[第回] Web セキュリティ()

履修上の注意点

なし

教科書

マスタリング TCP/IP 情報セキュリティ編

出版社オーム社(//)

参考書

なし

成績評価の方法

期末の定期テストでの評価に加え,その他総合評価を行う。

その他

なし

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科 目 名

担当者名

ワールドワイドウェブ

年春学期 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

市場でのユーザ行動そのものが土台から変化し,テレビ CM などの

これまで一般消費を支配してきたマス広告を,Web でのデジタルマー

ケティングが取って代わりつつある。本授業は,その基盤となっている

ワールドワイドウェブでの技術,その最新動向,これから期待される技

術の方向性を紹介する。

「到達目標」

ウェブメディアを牽引する基本的力学やその要素技術が理解でき,様

々な場面でシステムやビジネスの構築をする力を身に付ける。

授業内容

[第回] イントロダクション

[第回] インターネット広告

[第回] アドテクノロジー

[第回] ターゲティング

[第回] ウェブアナリティクス

[第回] ウェブサイト設計

[第回] サーチエンジンの仕組み

[第回] サーチエンジン最適化

[第回] 推薦エンジン

[第回] 自然言語処理

[第回] ベクタースペースモデル

[第回] インデックスとランキング

[第回] ウェブビジネス

[第回] 講義のまとめ

準備学習(予習・復習)の内容

当日の授業内容について,調査・まとめを行う。

教科書

教科書は使用しない

参考書

参考書は使用しない

成績評価の方法

レポート()

定期試験は行わない。

科 目 名

担当者名

情報システム論

年秋学期 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

世の中にはすでにさまざまな情報システムが存在する。企業で活躍し

さらに新しい情報システムを創造するためには,基礎理論の修得だけで

は足りない。世に存在する様々なシェアトップクラスの実システムをと

りあげ,どのような背景や仕組みによって,それらが成り立っているか

を知る。

「到達目標」

要素技術から応用システムへ展開する力,豊富な実システムの知識を

持った上で既存の物を要素として使いこなし,新規システムを構想する

力を身につける。

授業内容

[第回] イントロダクション

[第回] IT を俯瞰する

[第回] IT を俯瞰する

[第回] IT とコンピュータ

[第回] マーケティングオートメーション

[第回] サーチエンジン

[第回] CRM(カスタマーリレーションシップマネジメント)

[第回] ERP(エンタプライズリソースプランニング)

[第回] EC(エレクトロニックコマース)

[第回] CTI(コンピュータテレフォニーインテグレーション)

[第回] 移動体ネットワーク

[第回] 情報セキュリティ

[第回] デジタルコミュニケーション

[第回] 情報システムの将来

準備学習(予習・復習)の内容

事前に出された課題について調査しまとめる。

教科書

教科書は使用しない

参考書

参考書は使用しない

成績評価の方法

レポート()

定期試験は行わない。

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科 目 名

担当者名

脳情報システム論

年春学期 単位 向井 秀夫

授業の概要・到達目標

脳の情報処理システムとしての特質を知ることは,近年の深層学習

(ディープラーニング)の発展とも関連し,今後の情報科学を担う学生

にとり重要である。

本講義では,基礎となる自然科学の知見を復習しつつ,情報処理素子

であるニューロン(神経細胞)の動作をはじめ,感覚・運動など,脳の

情報処理過程のネットワーク,ニューラルネットワークとの共通点と相

違点について学ぶ。

授業を通じて,脳がミクロな素子から成る知能情報処理システムであ

るという視点を持てるようになること,ニューラルネットワークを比較

的な視点から深く理解できるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] イントロダクション

本講義の内容を概観し,成績評価について説明した後,人

間が脳について理解してきた道筋を概観する。

[第回] 脳とニューラルネット研究の歴史

コンピュータと神経科学を生むもととなったサイバネティ

クスについて特に注目して扱う。

[第回] 脳神経系とニューラルネット

脳神経系の構造の概要について知り,ニューラルネットと

の共通点と相違点について学ぶ。

[第回] ニューロンとニューラルネット

情報処理に特化した細胞であるニューロンの構造と特徴的

な動作について学ぶ。ニューラルネットのニューロンとの共

通点・相違点について考える。

[第回] シナプス

イオンと電位について簡単に復習し,ニューロンの信号の

本態である活動電位の発生機構について理解する。ニューロ

ンの信号伝達部位であり,ニューラルネットの必須の要素で

あるシナプスについて理解する。

[第回] 神経活動のモデル化

神経活動のモデルの成功例であるホジキンハクスレー方

程式とその周辺について学ぶ。

[第回] 感覚受容の情報処理

視覚・聴覚・触覚などの感覚が眼・耳などの受容器で電気

信号に変換される仕組みについて概観する。

[第回] 視覚情報処理

光について簡単に復習し,網膜から視覚ネットワークに視

覚情報が至り処理される過程について理解する。

[第回] 視覚とニューラルネット

脳の回路構造について一次視覚を例に説明し,視覚の情報

処理ネットワークについて学ぶ。視覚情報の処理をモデルと

して近年発展の著しい畳込みニューラルネットワーク

(CNN)について触れる。

[第回] 聴覚情報処理

音波について簡単に復習し,耳から聴覚ネットワークに音

声情報が至り処理される過程について学ぶ。言語,音楽情報

の処理についても触れる。

[第回] その他の感覚ネットワーク

触覚の情報処理と体性感覚地図について学ぶ。嗅覚・味覚

のセンサー工学への応用についても触れる。

[第回] 再帰的ニューラルネットと記憶表現

再帰的なニューラルネットワーク(RNN)に関して理解

する。

[第回] 運動制御の情報処理とニューラルネット

筋肉への運動信号処理について学ぶ。運動制御ネットワー

クの代表的な定式化である小脳回路のモデルについて理解す

る。

[第回] 最近のトピック

脳神経科学とニューラルネットの最近の学術上の話題につ

いて紹介し,まとめとする。

準備学習(予習・復習)の内容

学部・年生で修得する基本的な数学(特に線形代数),統計学

(分散など),自然科学上の知識について復習しておくことが望ましい。

また,Python が動作する PC 環境を各自用意できることが望ましい。

教科書

特に指定しない

参考書

Kandel, Principles of Neural Science ほか適宜指定

成績評価の方法

試験で算出する。

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科 目 名

担当者名

マルチメディア論

年秋学期 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

近年,通信網・放送網ともにマルチメディアデータの取り扱いが常識

となっている。本講義では,マルチメディアデータの取り扱いから,コ

ンテンツの製作に必要となる知識までの解説を行い,マルチメディアシ

ステム全般に関する包括的な知識を得る。

「到達目標」

マルチメディアシステムを支える要素技術を理解し,総合システムを

構築する力を身につける。

授業内容

[第回] イントロダクション

[第回] 放送

[第回] 通信

[第回] Web の世界

[第回] Web ブラウザの仕組み

[第回] HTTP[第回] HTML[第回] AVI ファイルの構造

[第回] デジタル化

[第回] 符号化

[第回] 画像圧縮

[第回] 動画圧縮

[第回] コンテンツの製作の手順,著作権

[第回] 講義のまとめ

準備学習(予習・復習)の内容

当日の授業内容について,調査・まとめを行う。

教科書

教科書は使用しない

参考書

参考書は使用しない

成績評価の方法

レポート()

定期試験は行わない。

科 目 名

担当者名

情報社会と情報倫理

年秋学期 単位 佐藤 康夫

授業の概要・到達目標

(目的)今日の情報社会は,コンピュータとインターネットをインフラ

とする「クライアント・サーバ」型のプラットフォームから,スマート

フォンやタブレット端末,および無線 LAN の普及により「モビリティ」

「クラウド」「ビッグデータ」「ソーシャル技術」を核として急激な変貌

を遂げようとしている。それは,人々の生活や人生のみならず,社会そ

のものの大きな変化を意味する。こうした中で「情報社会と情報倫理」

は,情報技術分野を学ぶ学生たちが,技術や社会の変化を見据え,専門

家としてどのように取り組むべきかを「情報倫理」の観点から探求する。

一方,高等学校の普通科の「情報」教科を担当する教員に対して,「情

報社会と情報倫理」,「情報と職業」他の領域が必須科目となり,当該

科目はその一つとなっているので注意のこと。

(概要)情報社会の技術や社会の変動を概観し,そこに潜む様々な危険

性を考える。そこに住む全ての人々に,さまざまなコンピュータ犯罪に

関わらないようにするのは勿論のこと,セキュリティ,著作権,プライ

バシーなど情報の扱いに十分な配慮を求められている。情報技術分野を

学ぶ学生として,これらの様々な問題がなぜ起きるのか,どうしたら発

生を防げるのかを事例を含めながら分析・考察をしていきたい。これら

に関わる関連法律を知るとともに,めざましい技術革新や社会構造の変

化に対応するために,その基本となり不変な倫理面の考え方を理解する

ことが重要である。授業では,学生自らが疑問を持ち,問題解決能力を

発揮できる人材として成長していくことを狙いとする。

(到達目標)情報社会においての情報とのかかわり方を考え,守るべき

情報倫理を理解する。

授業内容

[第回] はじめに

背景となる情報社会の変遷と情報倫理の必要性について理解

をする。

[第回] 情報技術の進化と変遷

情報社会を支える技術の進化・変遷を概観し理解を深める。

[第回] 情報社会とセキュリティリスク

情報社会におけるセキュリティ問題を概観し理解を深める。

[第回] 情報社会とサイバー犯罪

情報社会におけるサイバー犯罪を概観し理解を深める。

[第回] 情報社会と個人情報

情報社会における個人情報保護のあり方について理解を深め

る。

[第回] 情報社会と知的財産

情報社会における知的財産権保護のあり方について理解を深

める。

[第回] 企業と情報倫理(その)

企業における情報倫理のあり方について事例を踏まえて理解

を深める。

[第回] 企業と情報倫理(その)

企業における情報倫理のあり方について事例を踏まえて理解

を深める。

[第回] 情報技術者と情報倫理

情報技術の専門家としての情報倫理のあり方を考える。

[第回] 情報倫理に関わる事例分析(その)

学生が実際に関わる情報サービス等の事例をもとに,情報倫

理のあり方を考える。

[第回] 情報倫理に関わる事例分析(その)

学生が実際に関わる情報サービス等の事例をもとに,情報倫

理のあり方を考える。

[第回] 情報倫理に関わる事例分析(その)

学生が実際に関わる情報サービス等の事例をもとに,情報倫

理のあり方を考える。

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[第回] 情報倫理の今後

これまで学んだ情報倫理に関する内容を振り返り,今後の進

展を考える。

[第回] 総まとめとレポート作成

当該科目の総まとめを行い,課題に対するレポートを作成す

る。

履修上の注意点

授業の都度,簡単な理解度確認問題(紙または Oho! Meiji システム

でのレポート形式)に回答し提出して貰う。

出席票は原則として Oho! Meiji システムで実施する。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に講義資料を Oho! Meiji システムに掲載するので,ダウンロー

ドし,要点を把握のこと。

教科書

講師作成プレゼン資料を中心に実施する。

参考書

「情報倫理」高橋滋子・原田隆史・佐藤翔・岡部晋典 著(技術評論

社)

「学生時代に学びたい情報倫理」鞆大輔 著(共立出版)

その他,授業にて適宜紹介

成績評価の方法

理解度確認問題,最終回の課題レポートで評価。全体の

以上を合格とする。

出席しただけでは成績が付かないので注意のこと。

科 目 名

担当者名

情報と職業

年秋学期 単位 佐藤 康夫

授業の概要・到達目標

(目的)今日の情報社会は,コンピュータとインターネットをインフラ

とする「クライアント・サーバ」型のプラットフォームから,スマート

フォンやタブレット端末,および無線 LAN の普及により「モビリティ」

「クラウド」「ビッグデータ」「ソーシャル技術」を核として急激な変貌

を遂げようとしている。それは,人々の生活や人生のみならず,社会そ

のものの大きな変化を意味する。こうした中で「情報と職業」は,情報

技術分野を学ぶ学生たちが,技術や社会の変化を見据え,情報と職業の

関わり方や情報に関わる職業人としての在り方を探求するものである。

一方,高等学校の普通科の「情報」教科を担当する教員に対して,「情

報と職業」,「情報社会と情報倫理」他の領域が必須科目となり,当該

科目はその一つとなっているので注意のこと。

(概要)情報社会の技術や社会の変動を概観し,それらを支える職業と

の関係を考えていく。ついては,雇用制度や労働環境,あるいは社会保

障のしくみを理解し,社会基盤を支える情報インフラ,ネットワーク,

情報ビジネス,アプリケーション,セキュリティ等の広範囲にわたる分

野との関係や,どう変わりつつあるかを探求する。授業では,学生自ら

が疑問を持ち,問題解決能力を発揮できる人材として成長していくこと

を狙いとする。

(到達目標)社会においての情報へのかかわりを理解すると同時に職業

観を構成する。

授業内容

[第回] はじめに

背景となる情報社会の変遷と情報社会への影響について理解

をする。

[第回] 情報社会と情報産業

情報産業の特徴を概観し,職業との関連について理解を深め

る。

[第回] 情報社会におけるリスク

情報社会における様々なリスクを概観し,安心・安全な生活

の必要性を理解する。

[第回] 情報社会の社会保障

情報社会を支える社会保障の仕組みを理解する。

[第回] 情報技術者と資格

情報処理技術の求められるスキルと技術資格について理解を

深める。

[第回] デジタル革命と知的財産

情報産業の発展の礎になったデジタル革命と知的財産につい

て理解を深める。

[第回] 情報産業の動向(その)

インターネットを活用した様々なビジネスの現状を把握し,

関連する職種について理解を深める。

[第回] 情報産業の動向(その)

様々なビジネスの現状を把握し,今後の進展を考える。

[第回] 情報社会と社会性(その)

情報社会におけるセキュリティ問題を概観し理解を深める。

[第回] 情報社会と社会性(その)

情報社会における個人情報保護や知的財産保護について理解

を深める。

[第回] 「情報と職業」に関わる事例分析(その)

情報社会や情報ビジネスに関する事例をもとに,課題等を考

える。

[第回] 「情報と職業」に関わる事例分析(その)

「情報と職業」に関する具体的な事例をもとに,課題等を考

える。

[第回] 「情報と職業」の今後

これまで学んだ「情報と職業」に関する内容を振り返り,今

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後の進展を考える。

[第回] 総まとめとレポート作成

当該科目の総まとめを行い,課題に対するレポートを作成

する。

履修上の注意点

授業の都度,簡単な理解度確認問題(紙または Oho! Meiji システム

でのレポート形式)に回答し提出して貰う。

出席票は原則として Oho! Meiji システムで実施する。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に講義資料を Oho! Meiji システムに掲載するので,ダウンロー

ドし,要点を把握のこと。

教科書

講師作成プレゼン資料を中心に実施する。

参考書

「情報と職業」近藤勲編(丸善)

「情報と職業」駒谷昇一・辰己丈夫・楠元範明 共著(オーム社)

その他,授業にて適宜紹介

成績評価の方法

理解度確認問題,最終回の課題レポートで評価。全体の

以上を合格とする。

出席しただけでは成績が付かないので注意のこと。

科 目 名

担当者名

特別講義

年春学期 単位 笹尾 勤 他

授業の概要・到達目標

学科の教員と外部講師とで情報科学の諸分野の先端的なトピックスや

情報技術者として必要な知識や常識を一話完結の講演形式で行なう。高

度な内容を可能な限り平易に解説するようにしている。現時点での研究

開発の状況と問題点の一端を具体的に知ることができ,大きな刺激を受

けることができる。また,技術者倫理や人間として社会人としてどう社

会の中で生きていくか などのテーマを取り扱う場合もある。これら

の講演を聴き,大学での研究,将来の道筋などを各自,聴講者間で考え

ていくことを目的とする。

授業内容

講師の人選が月末になるので,今年度の授業計画を提示すること

は,このシラバスを執筆している時点ではできない。参考までに過去に

行った講義担当者とタイトルを以下に示す。

[第回] 担当笹尾,講師中原啓貴(愛媛大学),題名電波望遠

鏡におけるデジタル分光器に関して

[第回] 担当玉木,講師玉木久夫(明治大),題名研究室配属

システムのアルゴリズムについて

[第回] 担当林,講師林 陽一(明治大),題名ビッグデータ

解析とクレジットカード・ネットショッピング社会(仮)

[第回] 担当中所,講師中所武司(明治大),題名事例に学ぶ

大規模情報システムの開発技法

[第回] 担当宮本,講師吉川克正(IBM 東京基礎研),題名自

然言語処理概論その基盤技術から社会への応用まで

[第回] 担当堤,講師高遠秀尚(産総研),題名太陽電池(仮)

[第回] 担当飯塚,講師山岸昌夫(東工大),題名凸最適化と

スパース信号処理

[第回] 担当齋藤,講師林達也,題名Big Scale の時代 ―In-ternet による計算・通信,そしてアイデンティティへのイン

パクト―

[第回] 担当武野,講師講師鈴木智之(インテック),題名

リクルート活動について

[第回] 担当堤,講師小池汎平(産総研),題名低消費電力

FPGA(仮)

[第回] 担当向井,講師横田 亮(東京大学),題名情報理論

による生物システムの解析

[第回] 担当疋田,講師三浦真(EMC ジャパン),題名クラ

ウドって結局なに IT インフラの今と未来

[第回] 担当高木,講師齋藤健太(プラスリード),題名コン

サルタントの仕事とは

[第回] 担当石畑,講師金子知適(東京大学),題名コンピュー

タ将棋の技術と進歩(仮)

履修上の注意点

講師および講義内容は,毎年変わる。上記の授業内容は,過去の例で

ある。

教科書

指定しない

参考書

指定しない

成績評価の方法

成績は定期試験によって決める。配布資料のみ「持ち込み可」。定期

試験は,講演者から各回について題づつ出題してもらい,笹尾が試験

問題(問題のうち題を選択して回答する方式)にまとめる。点以上

が合格。

その他

詳細は,http://www.lsicad.com/を参照。

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科 目 名

担当者名

特別講義

年秋学期 単位 笹尾 勤 他

授業の概要・到達目標

学科の教員と外部講師とで情報科学の諸分野の先端的なトピックスや

情報技術者として必要な知識や常識を一話完結の講演形式で行なう。高

度な内容を可能な限り平易に解説するようにしている。現時点での研究

開発の状況と問題点の一端を具体的に知ることができ,大きな刺激を受

けることができる。また,技術者倫理や人間として社会人としてどう社

会の中で生きていくか などのテーマを取り扱う場合もある。これら

の講演を聴き,大学での研究,将来の道筋などを各自,聴講者間で考え

ていくことを目的とする。

授業内容

講師の人選が月末になるので,今年度の授業計画を提示すること

は,このシラバスを執筆している時点ではできない。参考までに過去に

行った講義担当者とタイトルを以下に示す。

[第回] 担当笹尾,講師永山忍(広島市立大学),題名安全で

快適なインターネットを影で支えるシステムについて

[第回] 担当疋田,講師横山篤史(前日本 TI),題名G 携

帯電話のハイエンドプロセッサ

[第回] 担当井口,講師Butler(NPS),題名組合せ数学

[第回] 担当高木,講師高間康史(首都大学東京),題名Webインテリジェンス

[第回] 担当玉木,講師佐藤泰介(産総研),題名人工知能に

於ける論理と確率

[第回] 担当齋藤,講師大山恵弘(電気通信大学),題名スー

パーコンピュータのためのソフトウェア

[第回] 担当飯塚,講師成島康史(横浜国立大学),題名(未定)

[第回] 担当向井,講師横田 亮(東京大学),題名情報理論

的な解析手法と実験科学の分野における実用例の紹介

[第回] 担当武野,講師松下竜真(三菱電機),題名人工意識

とその自己発達について

[第回] 担当林, 講師林陽一(明治大),題名超高精度ルー

ル抽出は,ビックデータ社会にどの様な変革をもたらすか

[第回] 担当石畑,講師石畑清(明治大),題名CS 標準カリ

キュラム

[第回] 担当中所,講師井上樹(豆蔵),題名これからのソフ

トウエアエンジニア

[第回] 担当井口,講師Butler(NPS),題名組合せ数学

[第回] 担当宮本,講師菅野裕揮(アクセル),題名組み込み

システムでのハードウェア/ソフトウェア

準備学習(予習・復習)の内容

講義中に資料を配布するので,それを用いて復習を行う。

教科書

なし

参考書

講義中に指定する

成績評価の方法

成績は最後の授業で行う定期試験によって決める。配布資料は「持ち

込み可」。

定期試験は,講演者から各回について題づつ出題してもらい,笹尾

が試験問題にまとめる。

点以上が合格。

その他

詳細は,http://www.lsicad.com を参照。

科 目 名

担当者名

ハードウェア実習

年秋学期 単位 笹尾 勤 他

授業の概要・到達目標

コンピュータ・サイエンスを学ぶ者は,コンピュータの動作をしっか

りと理解する必要があります。これには,ハードウェアとソフトウェア

の両方の理解が必要です。理解なしに最新の技術だけを聞きかじっても

身にはなりません。ここでは,実際に手を動かしながらハードウェア分

野の知識を深く理解し,使いこなせることを目標としています。

情報科学科の卒業生の多くの者は,スマートホンやデジタル家電,自

動車などの組み込みシステムの開発に携わることが多いようです。そこ

で,ソフトウェア技術者,組み込みシステムの技術者,そして,情報科

学科出身のハードウェア技術者として最低限必要なハードウェア技術は

何かと考え,限られた時間ですが,以下のテーマの実習を行います。

)ゲート論理回路の設計

)HDL(ハードウェア記述言語)を使った論理回路の設計

)組込み用マイクロプロセッサを使ったシステムの設計

以上の経験をもとに情報科学科の学生として必要な生きた知識を身に

付けさせるのが本実習の目的です。

授業内容

[第回] 実習の目的。レポートの書き方。全体の実習の進め方。

以下テーマを各週間実習する。自分がどのグループかによって

テーマの順番は異なる。ここでは,ある学生の例を示す。必ずしもこの

テーマ順にならないので注意すること。

ゲート論理回路の設計

[第回] 組合せ論理回路の設計

[第回] 順序論理回路の設計

[第回] オシロスコープを用いた論理回路の解析

[第回] 自由課題。今迄学んだ回路を組合せて,新しい回路を作る。

HDL を使った設計

[第回] Verilog HDL の文法入門と FPGA 開発システム

[第回] 組合せ回路と順序回路の設計

[第回] シーケンサの設計

[第回] 自由課題。今迄学んだ設計法で新しいシステムを FPGA 上

に実装する。

組み込みシステムの設計

[第回] 組み込みマイコン PSoC 入門

[第回] PWM 制御とセンサの使い方などの要素技術

[第回] 自由課題。今迄学んだ内容を組合せて新しいシステムを実現

する。

[第回] 自由課題の仕上げと発表

[第回] 実験予備日(ここまでで不足していた時間があればここで補

う)

履修上の注意点

実習形式であるので,出席が単位取得のための最低条件となる。名

~名組となり実習を進める。実習の態度も重要。遅刻は減点する。

なお,欠席は,医師の証明が必要(週以上の場合は医師の診断書

(コピー)が必要,それ以外は,名前入りの領収書でも可)。忌引きの場

合も規定の日数にかかっている場合は認める。体育会の学生のみ監督の

願い書とその大会に出場した証明が必要。なお,これらの欠席でも,他

の時間に実習を行う必要がある。代わりの実習を行わない場合は,レ

ポートを提出しても当該課題は点となるので注意が必要。実施の時間

については,担当教員に相談をすること。欠席は回につき点減点,

遅刻は分未満は厳重注意となる。分~分の遅刻は点減点,分

を超える遅刻は欠席扱いとする。

レポート作成には時間がかかる。実習が終わった当日に記憶のあらた

なうちに,レポート作成をすること。また,次回の実験テーマについて

は,必ず,資料を読んでおくこと。資料を読まずに参加すると,時間内

に終わらない。

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準備学習(予習・復習)の内容

授業の最初にプリントを配布するので,それを読んで実験の準備をお

こなう。

教科書

わかる Verilog HDL 入門,CQ 出版社。

参考書

笹尾勤「スイッチング理論と論理設計」近代科学社。

渡部英二監修「基本からわかるディジタル回路講義ノート」オーム社。

成績評価の方法

実習の参加態度,レポートによってテーマごとに点満点で採点

し,最後に平均をとる。点以上が合格となる。

その他

とくになし。

科 目 名

担当者名

ハードウェア実習

年春学期 単位 井口 幸洋 他

授業の概要・到達目標

コンピュータ・サイエンスを学ぶ者は,コンピュータの動作をしっか

りと理解する必要があります。これには,ハードウェアとソフトウェア

の両方の理解が必要です。理解なしに最新の技術だけを聞きかじっても

身にはなりません。ここでは,実際に手を動かしながらハードウェア分

野の知識を深く理解し,使いこなせることを目標としています。

情報科学科の卒業生の多くの者は,スマートホンやデジタル家電,自

動車などの組み込みシステムの開発に携わることが多いようです。そこ

で,ソフトウェア技術者,組み込みシステムの技術者,そして,情報科

学科出身のハードウェア技術者として最低限必要なハードウェア技術は

何かと考え,限られた時間ですが,以下のテーマの実習を行います。

)ゲート論理回路の設計

)HDL(ハードウェア記述言語)を使った論理回路の設計

)組込み用マイクロプロセッサを使ったシステムの設計

以上の経験をもとに情報科学科の学生として必要な生きた知識を身に

付けさせるのが本実習の目的です。

授業内容

[第回] 実習の目的。レポートの書き方。全体の実習の進め方。

以下テーマを各週間実習する。自分がどのグループかによって

テーマの順番は異なる。ここでは,ある学生の例を示す。必ずしもグ

ループによっては,このテーマ順にならないので注意すること。

ゲート論理回路の設計

[第回] さまざまな発振回路とワンショットタイマの使い方

[第回] さまざまなフリップ・フロップ,分周回路,非同期カウンタ

と同期カウンタ,オシロスコープの使い方

[第回] バイナリカウンタ,デコーダ,BCD カウンタ,早押し判定

回路

[第回] 自由課題。今迄学んだ回路を組合せて,新しい回路を作る。

HDL を使った設計

[第回] Verilog HDL の文法入門と FPGA 開発システム

[第回] 組合せ回路と順序回路の設計

[第回] シーケンサの設計

[第回] 自由課題。今迄学んだ設計法で新しいシステムを FPGA 上

に実装する。

組み込みシステムの設計

[第回] 組み込みマイコン PSoC 入門

[第回] PWM 制御とセンサの使い方などの要素技術

[第回] 自由課題。今迄学んだ内容を組合せて新しいシステムを実現

する。

[第回] 自由課題の仕上げと発表

[第回] 残された課題について実習を各自行う。わからないことは

TA や教員に質問する。

履修上の注意点

実習形式であるので,出席が単位取得のための最低条件となる。名

~名組となり実習を進める。実習の態度も重要。遅刻は減点する。

なお,欠席は,医師の証明が必要(週以上の場合は医師の診断書

(コピー)が必要,それ以外は,名前入りの領収書でも可)。忌引きの場

合も規定の日数にかかっている場合は認める。体育会の学生のみ監督の

願い書とその大会に出場した証明が必要。なお,これらの欠席でも,他

の時間に実習を行う必要がある。代わりの実習を行わない場合は,レ

ポートを提出しても当該課題は点となるので注意が必要。実施の時間

については,担当教員に相談をすること。欠席は回につき点減点,

遅刻は分未満は厳重注意となる。分~分の遅刻は点減点,分

を超える遅刻は欠席扱いとする。

レポート作成には時間がかかる。実習が終わった当日に記憶のあらた

なうちに,レポート作成をすること。また,次回の実験テーマについて

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は,必ず,資料を読んでおくこと。資料を読まずに参加すると,時間内

に終わらない。

準備学習(予習・復習)の内容

レポート作成が必須。提出直前にやると品質が低い物しかできない。

実習当日に,共同実習者とレポートのおおまかな打ち合わせや実習内容

を検討後,大学や自宅で当日中にレポートをとりあえず作成し,その

後,品質を高めてから提出することを心がけること。

教科書

わかる Verilog HDL 入門,CQ 出版社。

参考書

笹尾勤「スイッチング理論と論理設計」近代科学社。

渡部英二監修「基本からわかるディジタル回路講義ノート」オーム社。

成績評価の方法

実習の参加態度,レポートによってテーマごとに点満点で採点

し,最後に平均をとる。点以上が合格となる。

その他

とくになし。

科 目 名

担当者名

ソフトウェア実習

年(春)組(秋)組 単位 石畑 清・横山 大作 他

授業の概要・到達目標

年次の情報処理実習・に続いて,UNIX ワークステーションの

操作に慣れ,各種の基本的なプログラミング技法に習熟するために,毎

回与えられた課題に取り組む。

特に,C 言語を使用し,実際にコンピュータを操作して,プログラム

を作成する能力の習得を目標とする。また,自ら考え,調べることによ

り,課題を解決する力を養うとともに,よりよいレポートの作成法を習

得することも目標とする。

授業内容

[第回] ガイダンスと初期設定―全体説明,安全性に関する注意,ア

カウント作成,テキスト配布など

[第回] 文字列操作―ポインタを活用して文字列を操作する

[第回] cat コマンドの簡易版の作成―コマンド引数,ファイル入出

[第回] 再帰関数

[第回] スタック―後置式の値を求める簡易電卓プログラムを作成す

[第回] デバッグの練習―プログラムの誤りを発見して修正するまで

の手順を練習する(シンボリックデバッガも使用する)

[第回] フィルター―小規模なプログラムをパイプで連結してファイ

ル処理を行う手法を学ぶ

[第回] 配列を使ったデータの保存と探索―線形探索と分探索のア

ルゴリズムを実装し,計算時間を計測する

[第回] リストを使ったデータの保存と探索

[第回] ハッシュ法(線形走査法)によるデータの保存と探索

[第回] ハッシュ法(チェイン法)によるデータの保存と探索

[第回] フォーマッタの作成(その)―大規模なプログラムの例と

して,テキストフォーマッタを取り上げ,仕様決定,プログ

ラミング,テストなどソフトウェア開発に含まれる作業を体

験する

[第回] フォーマッタの作成(その)

[第回] 前回レポートまとめと提出

履修上の注意点

初回に,ソフトウェア実習室の機器の使用上の注意を説明する。

初回にすべての課題を掲載したテキストを配布するので,毎回予習を

すること。授業時間中に課題を完了しなかったときは,学内の情報処理

教室の空き時間を利用してソフトウェア実習室の機器にリモートログイ

ンして実習を継続できる。

実習中の作業経過や考察をレポートにまとめて,翌週の実習の際に提

出すること。レポート作成に関する注意事項を厳守すること。

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストを読んで予習すること。

教科書

製本したテキストを初回に配布予定。

ただし,その週の課題を当日プリント配布する場合もある。

参考書

「プログラミング言語 C―ANSI 規格準拠」,カーニハン・リッチー,

共立出版

「C で書くアルゴリズム」,疋田輝雄,サイエンス社

「アルゴリズムとデータ構造」,石畑清,岩波書店

成績評価の方法

・出席時の課題への取り組み態度()と毎回のレポートの評点(

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)に基づき,総合的に評価する。ただし,出席していてもレポート

を提出しなければその課題は点となる。

・満点(点)を毎週の課題に均等に配分した配点で集計し,点以

上を単位修得の条件とする。

・レポートのコピーは厳しく処分する。

その他

年次科目「情報処理実習・」で使用した教科書を持参すること。

科 目 名

担当者名

コンピュータサイエンス実習 A

年(春)組(秋)組 単位 石畑 清 他

授業の概要・到達目標

ハードウェア,ソフトウェア,マルチメディアの三つのコースの実習

を行う。受講者は,三つのグループに分かれてローテーションしながら

三つのコースすべてを受講することになる。

[ハードウェアコース]

フーリエ解析とディジタル信号処理の基礎をシステム実装を行って学

習する。数学的基礎の理解を重視し,数式の意味を読み解く力を養う。

[ソフトウェアコース]

実用的で大きなプログラムの例として言語処理系を作成する。Cと

呼ぶ小さなプログラミング言語を題材として,字句解析,構文解析,意

味解析の順に処理を加え,構文木というデータ構造でプログラムを表現

する。プログラムの実行は,構文木に基づくインタープリターによって

行う。言語は Java である。Web アプリケーションとしての実装も行う。

[マルチメディアコース]

文字,動画像,静止画像などの複数の媒体に関する実習を行い,マル

チメディア表現及び技術を学習する。

授業内容

[第回] ガイダンス

[ハードウェアコース]

[第//回] 数学的基礎―連続量の離散化と級数の極限,関数と無

限次元ベクトル,直交と相関,積分変換,複素数領域

での微積分の基礎を学習し,研究や開発で応用できる

ようにする。

[第//回] フーリエ級数と離散フーリエ変換(DFT)―時間関

数の複素周波数関数への変換を数学的な理解から,実

際のシステムへの実装を学習する。時間的に変化する

信号をサンプリングし,周期関数化し行列積で相関計

算を行う。

[第//回] 高速フーリエ変換(FFT)―FFT による DFT 高速

化の学習と具体的な応用として,無線通信やディジタ

ル変調で使われる OFDM 技術をとりあげ,基礎とな

るポイント FFT を実装する。FFT のアルゴリズム

とバタフライ演算への分解を学習する。

[第//回] フィルタとデジタル信号処理―線形時不変システム,

Z 変換を学習し,これをフィルタの設計と実装によっ

て理解する。前回の内容が円状畳込み積分の応用で

あることに対し,この回は,直線状畳込み積分になる

ことを学習し,信号処理を包括的に理解する。

[ソフトウェアコース]

[第//回] C言語の定義を理解した上で字句解析のプログラム

を作成する。

[第//回] 再帰下降方式によって構文解析を行う。エラー処理に

力点を置く。

[第//回] 意味解析を行う。記号表による名前の管理と構文木の

生成が主な内容である。

[第//回] インタープリターを作成して,Cプログラムの実行

を可能にする。Web アプリケーションとしての実装

にも取り組む。

[マルチメディアコース]

[第//回] 画像処理技術()―画像の表現,画像を表示する技

術,画像処理の基礎技術を C プログラミングの実習

および画像処理ツールの利用を通して学ぶ。

[第//回] 画像処理技術()―空間フィルタ,幾何学的変換等

の画像処理技術を C プロクラミングの実習を通して

学ぶ。

[第//回] 動画像処理技術()―動画像処理技術をOpenCVライブラリを利用した C++ プログラミングの実習を

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通して学ぶ。ここでは,文字列を画像として描画する

方法も学ぶ。

[第//回] 動画像処理技術()―実践的な動画像処理技術を,

Linux 環境における実習を通して学ぶ。

[第回] レポートのまとめと復習

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストまたは指定された Web ページを読んで予習する

こと。

教科書

実習時に詳細な資料を配布し,課題を与える。

成績評価の方法

毎週,その週の課題に関するレポートを作成し,次週の実習開始前に

提出する。レポートの評点と実習態度を基にして,成績を判定する。出

席も評価の重要な要素である。

その他

[ハードウェアコース]

計算と検証は,Maxima 等の数式計算ソフトウェアを活用する。演習

では,具体的にシステムに実装することで,理解を深める。講義資料等

は,事前公開し予習を前提とした,反転型授業とする。実習とレポート

によって習得度の検証と復習効果を狙い,複雑で広範な離散信号処理の

基礎の効果的な習得を目標とする。数学が画像,音声信号,デジタル変

調などの処理技術に役立ち,システムを作り動かすことで理解でき,こ

の面白さの体感を目指す。

科 目 名

担当者名

コンピュータサイエンス実習 B

年(春)組(秋)組 単位 林 陽一 他

授業の概要・到達目標

コンピュータサイエンス実習 B は,人工知能関連の先端な実習課題

を取り上げている。本年度の課題は,知能ロボット,人工知能,セキュ

リティの実習を取り上げている。

()知能ロボット実習の目的はフローチャートの使い方を学び,それ

に基づいたロボットプログラムを作成する。また,特別な形のニ

ューラルネットワークを使ったプログラムを作成し,その構造を

理解する事である。

()人工知能実習の目的は,人工知能の実用例であるビッグデータ解

析用の二種類のデータマイニング・ソフトウエアの機能の習熟に

ある。一つは Weka であり他の一つは KEEL である。両者の機能

の差は後者が偏ったデータセットを扱えるアルゴリズムを扱って

いる点にある。健康診断を例にとると人を健康診断しても疾

患の疑いのある人は人だとするとのようにクラスが偏っ

て分布する場合である。

()セキュリティ実習の目的は,サイバー攻撃への対処法を中心とし

て,実践的なセキュリティ対策実習行う。

授業内容

実習についはいくつかのグループに分けて行う,の実習が並列に動

く。例えば,ある名の学生を例に取ると以下のようになる。

[第回] 実習計画ガイダンス。目的と内容について。実習の進め方,

採点方法,レポート作成の注意。(林・武野・齋藤・向井・

担当 TA名)

データマイニング・コンピュータオセロ(担当林 陽一)

[第回] 分類・決定木生成・Weka 実習

[第回] 決定木からルールを演繹して導出する方法・Weka 実習

[第回] 偏ったデータセットからの分類・KEEL 実習

[第回] KEEL 実習 結局どの分類アルゴリズムが良さそうか

[第回] ロボットにプログラムをする。(担当武野 純一・向井秀

夫)

[第回] ロボットに if 文を使わないプログラミング

[第回] 複雑な神経回路を持つロボットを作る。

[第回] 自由課題プログラムの作成と発表。

[第回] サイバーセキュリティーシステム実習(担当齋藤 孝道)

[第回] サイバーセキュリティーシステム実習

[第回] サイバーセキュリティーシステム実習

[第回] サイバーセキュリティーシステム実習

[第回] 実習のまとめとレポートの修正

履修上の注意点

林・武野・齋藤・向井は春学期・秋学期をそれぞれ週実習する。学

生がガイダンスの際につのグループに分けられ,林・武野・齋藤・向

井の実習を週かけて順番に全て実習を受ける。

履修要項あるように出席回数が実習回数の三分の二に満たない学生

は,実習レポートの点数にかかわらず,不可となるので注意して下さ

い。(履修要項参照の事)

準備学習(予習・復習)の内容

各班の担当教員の指示によるが,基本的に特段の予習は要らない。

教科書

特に定めてない。実習時に説明資料を配布し,課題を与える。

参考書

実習中に必要な事は随時講義する。データマイニングの入門書,特に

決定木生成,C.の本・サイトの入門書,セキュリティー・サイバー攻

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撃に関するの入門書等を事前に読んでおくと実習はスムーズに行くと思

われる。

成績評価の方法

レポートの評点と出席回数に基づく平常点を総合して成績を評価す

る。また実習のレポートについては考察部分の充実度が評価点にしめる

比率が高い。実習は遅刻すると他の学生にも迷惑になるので減点になる。

その他

実習課題の中には名で班を構成し共同で実習を行うものもある。

各課題が終了するごとにレポートを作成し,翌週の実習開始前に提出す

る。

科目担当者林 陽一,hayashiy@cs.meiji.ac.jp(コンピュータサイ

エンス実習 B に対する質問など)

研 究 室号館室

オフィスアワー月曜

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 井口 幸洋 他

授業の概要・到達目標情報とは何なのか 情報科学とはどんな学問なのか コンピュータとは何

なのか コンピュータとはどんな構造をしていて,どうやって動いていて,どうやって使うのか プログラムとは何なのか 情報科学を支えている理論にはどんなものがあるのか 情報科学をとりまく装置はどうやってうごいているのか等々,情報科学に関する素朴な質問に答えるのが本授業の目的である。大学での勉強は,高校までと同様に先生が黒板に板書をし,それを学生がノー

トにとる講義がある。しかし,大学では,教員は全体の流れを制御し,概要は説明するが,学生自身が調査し,作業し,考え,答えをみつけるゼミ形式の学びもある。この中には必ずしも正答が無い場合もあるし,答えが幾通りもある場合もある。本ゼミナールは,大学年生の春学期というまだ大学生に成り立ての人に,

大学の特徴的な勉強法の一つであるゼミ形式という学びを体験してもらいつつ,情報科学の一端に触れ,情報科学に対する興味を花開かせることを目的としている。また,到達目標は,ゼミ内相互のメンバーと情報の共有を行い,相互理解をしつつ,各人が与えられた目的に向かって協力し合いながら作業ができる人間となることである。

授業内容[第回] ゼミナールの目標。シラバスについて,グループ分けの説明とテー

マについての紹介。情報の基礎とゼミとの関係について説明する(井口)

[第回~回] 第期のテーマに従って週にわたってゼミを行う。[第回~回] 第期のテーマに従って週にわたってゼミを行う。[第回~回] 第期のテーマに従って週にわたってゼミを行う。[第回] まとめ。残された課題がある場合は,この時間に作業を行う(井口)

各期は,テーマによって異なるが,各期の回目は予備的な知識な学習,回目と回目は,それを各自やグループで発展させ,回目に発表するという進行になることが多い。各期の担当教員の指示に従うこと。

履修上の注意点ゼミナールは,出席をすることが前提の科目であるので,欠席は回につき

点の減点を行う。分以上分未満の遅刻は点を減点とし,分以上は欠席として扱う。分未満の遅刻は厳重注意を与える。開始時間には全員がそろっているように早めに家を出てくること。公共交通機関の遅延の場合は遅延証明書を必ず当日教員に渡して,ゼミに参加

できなかった場合は,代わりに何をすべきかの指示をうけること。病気や怪我の場合は,回の場合は,病院の領収書,回以上の欠席は診断書が必要。以上のような欠席の場合のみ,他の課題や異なる時間での作業を認めるので,担当教員に必ず指示を仰ぐこと。体育会所属の部員のみ,所定の対外試合の場合のみ(練習は不可)監督の自筆

の署名の届出と試合に参加した証拠の書類を提出すれば,担当教員の指示をうけてゼミの代わりの課題を出題することができる。期日内に終了し,それが所定の内容を満たしていれば評価される。国体,オリンピックなどの場合も同様。以上のような場合でも,欠席では点数はつかない,代わりの課題に対して,所

定のレベルに到達すれば各教員がそれに応じた点数を与えるという意味であるので,診断書がある病気や怪我,公共交換機間の遅延,体育会だからなどの理由で欠席しても単位がもらえるというわけではない。必ず自分でそれ以外の時間に担当教員の指示に従って作業を行うことが必要なのである。基礎学習としては,各テーマにより異なる。各回に次回までにやるべきことを

指示するのでかならず,復習をしておくこと。また,プレゼンテーションを行うことや,グループワークで協調作業をしながら進めることなどもグループ内で調整して進めること。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミは,先生から指示をされてやる作業より,自発的に調べて作業を行い,気

付くことが重要である。また,ゼミの大部分では複数の人と強調しながら学ぶことを必要とする。ゼミナールは,時間外に必ず次回までの作業をコマ程度グループ内で作業する必要がある。時間内だけ作業すれば単位をとれるわけではないので注意すること。

教科書各期の教員の指示に従うこと

参考書各期の教員の指示に従うこと

成績評価の方法各担当者の指示により実施した調査,調査結果,学習,研究などのレポート,

発表,作品などを担当者が点満点で採点する。名の担当者の点数を総合し,担当者による極端な不平等がおこらないように点数を科目責任者が調整する。満点の以上を単位取得の条件とする。

その他授業は,初回に配布した実施要項によって,クラス内をグループにわける。そ

れを予めきめられた順番に担当教員の指示のもとゼミを実施する。内容に興味が無い場合だからと言って担当教員を変えることはできない。異なるクラスで受講することもできない。ゼミナールは,開講時間以外に,自宅や大学で作業や勉強を毎週時間以上行う必要がある。作業のための部屋を貸してほしいときなどは,担当の教員に相談すること。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標適化理論に関する基礎的図書を輪講形式で読み進め,既存の 適化アルゴリ

ズムの構造や性質を理解することを目標とする。加えて,数値実験による 適化アルゴリズムを用いた具体的な 適化問題の解決法を習得することも目標とする。

授業内容[第回] ベクトルと行列,開集合,閉集合,極限[第回] 凸集合[第回] 分離定理[第回] 錐と極錐[第回] 関数の連続性と微分可能性[第回] 凸関数[第回] 共役関数[第回] 標示関数と支持関数[第回] 凸関数の劣勾配[第回] 点集合写像[第回] 単調写像[第回] 接錐と 適性条件[第回] KarushKuhnTucker 条件[第回] 制約想定・まとめ

履修上の注意点授業の第回目に読み進める箇所を,各自に割り当てる。各自は担当の部分を

よく予習し,その内容をゼミ内で発表する。担当部分に書かれている数理的構造や性質,具体例を発表し,その内容に基づいて,全員で議論を行う。毎週木曜日限(予定)にアルゴリズム実装勉強会を設ける。ここでは,ゼミ

ナールで勉強する様々な 適化アルゴリズムに関して,計算機上へ実装し,シミュレーションをする方法について勉強する。計算機上での具体的な結果として観察することにより,アルゴリズムに対するより深い理解を身につける。ゼミナールや関連勉強会については,数理 適化研究室のウェブページを参

照して下さい。http://www.mo.cs.meiji.ac.jp/

準備学習(予習・復習)の内容事前に,教科書の該当箇所を読み,次回の内容に関する専門用語や数式の導出

について,参考書等を参考にして調べること。

教科書非線形 適化の基礎 福島雅夫著 朝倉書店

参考書工学基礎 適化とその応用 矢部博著 数理工学社非線形・凸解析学入門 高橋渉著 横浜図書凸解析と不動点近似 高橋渉著 横浜図書

成績評価の方法担当箇所の発表内容とプレゼンテーション(),質疑応答の適切な対処(

),積極的な議論の参加(),授業の取り組み姿勢()により評価する。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標卒業研究に必要な知識を生きた形で習得することを目的とする。具体的には,

指定された教科書を読み,複数でそれを分担し,お互いに新しい知識を学び,それを他にわかりやすく説明し,スライドを作り,自らが学ぶための技術を習得することを目標としている。毎年,テーマを決めて内容については変更する。以下は,例であり,内容につ

いては,ゼミナールの学生と担当とで初回に決定して,スケジュールを決める。年度はデータマイニング,年度もデータマイニング,年度はビッグデータを取り扱うデータ構造について学んだ。

授業内容[第回] ゼミナールの目的と進め方,スライド発表の方法などの説明[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] 第回発表者による発表と,議論を行う。[第回] まとめと今後の課題について議論を行う。

なお,各発表においては,与えられた課題の教科書を単に読んで説明するのではダメで,教科書に書かれていないことまでを調べ,教科書に書かれていることも本当にそうなのかを証明したり,プログラムコードを書いて実行させたりすることが重要である。

履修上の注意点少人数で行うゼミナールの利点を活かして,個々の学生やグループごとで考

え,調査し,資料を作成し,自分の述べたいことを効果的に発表する発表形式を採用する。共同で自主的に勉強や調査を行うことが必要。わからないことはまず書籍やネットワークで調べ,上級生や教員のアドバイスをもらいながら自分らなりに苦労して進むこと。苦労して得たものは本物の知識となる。

準備学習(予習・復習)の内容第回目の前にはシラバスをよく読んで目的を知っておくことが準備として必

要。それ以後は,復習と資料のまとめ,次回の予習を行うこと。さらに,時間外に実際にプログラミング,試作品の設計製作,資料のまとめなどを時間をかけて行うことが重要。駒のゼミに対して,駒~駒の時間はかけて準備学習することが必要であり,これが本当の力につながる。

教科書ゼミ開始時にそのときの一番ホットな話題になるような教科書や論文を選定す

る。

参考書学生の実験室に多数備えているので各自参照のこと。

成績評価の方法各自,発表を割り当てるので調査内容,作成した資料,発表技法,などを総合

的に判断する。適宜出すレポートも参考にする。提出期限を守ること。守れない場合は減点などを行う。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 石畑 清

授業の概要・到達目標演習や実習よりはレベルの高い問題を解いて,プログラミング能力の向上を図

る。

授業内容[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()[第回] プログラミングに関する講義と実習()

準備学習(予習・復習)の内容予習の必要はない。課題を完了できなかった場合は,時間外の完成に努めるこ

と。

教科書毎週,プログラミング技法の解説や課題を記したプリントを配布する。

成績評価の方法プログラミング能力や技法の理解度を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 齋藤 孝道

授業の概要・到達目標開発や研究のための基礎能力を養うことを目的とする。特に,専門書を読み,

理解し,それを他者に伝えることを重点的に行い,さらに,他者から提示される様々な疑問や課題を解決することを繰り返し行う。また,この時期に,開発や研究における基礎となる多くの知識を獲得する。

授業内容[第回] 文献の購読()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 文献の購読()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 文献の購読()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 文献の購読()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] まとめ

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

その他専門書を数ページを各自に割り当て,ゼミ形式で議論を行う。また,複数の言

語を用いたプログラミングの課題や,様々なネットワークシステムを構築し運用することを演習として行う。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 笹尾 勤

授業の概要・到達目標年次に行う卒業研究に必要な能力や技術を習得することを目的とし,以下に

示す能力や技術を習得する。()必要な文献を探し,読み,理解する力。()理解したことをわかりやすく説明する資料を作成し,説明する力。()質問やコメントを聞き,自分の発表を改善する力。また,他の人の発表を聞

き,理解しコメントを述べ,わからない所は質問する力。()理解したことを追試する能力。例えば,文献に書かれたことをプログラミン

グ言語やハードウェア記述言語で記述する力。()Power Point のスライドや LaTeX での資料作成を行う力。

授業内容毎年, 新のテキストを使用するので,年度毎に内容が変化する。参考まで

に,過去に行った内容を示す。[第回] 組み合せ[第回] 条件付き確率[第回] ベイズの定理[第回] 確率の値の計算法[第回] 平均[第回] 確率分布[第回] 期待値,分散,標準偏差[第回] 項分布[第回] 正規分布[第回] 自己情報量[第回] 平均情報量[第回] エントロピーと総合情報量[第回] 小二乗法と回帰分析[第回] 決定木による分析

履修上の注意点単に文献をパワーポイントのスライドに直すだけの作業とならないこと。例え

ば,分かりにくいところは例を追加し,必要があれば C 言語や Java 言語,その他の言語で実装し,動作を確認したり速度などの効率を計るなどの作業を行うこと。他のゼミ生と協力をしながら作業を進めたり,ゼミの上級生や教員に質問をしつつ,分かりやすい発表となるように資料を作成すること。資料は,週間から遅くとも数日前までに完成させ,推敲をし,同級生や上級

生,必要があれば教員に見せてコメントをもらい,それに従い改善したものを当日配布すること。就職活動や病欠などの場合でやむを得ず欠席する場合は,事前に教員に連絡し,発表が当たっている場合は他のゼミ生に交代するなど発表に支障をきたさないこと。

準備学習(予習・復習)の内容教科書を予め配布するので,与えらえた部分を読んで,ゼミで発表する。

教科書ゼミナール開始時に指示する。

参考書必要があれば適宜指示を行う。

成績評価の方法上記の項目の評価を合計して決定する。

指導テーマパターンマッチング,データマイニング,論理設計,論理関数

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標「授業の概要」

デジタルマーケティングを中心とする,ウェブ技術,自然言語処理,機械学習,データ解析,ウェブインテリジェンス,情報推薦,知能化技術などに関する基礎的理解とそれらを応用したシステム構築を行う。

「到達目標」研究に必要な基礎知識をつけ,研究を進める手順を体感的に理解する。

授業内容[第回] イントロダクション[第回] 自然言語処理[第回] 自然言語処理[第回] 自然言語処理[第回] 機械学習[第回] 機械学習[第回] 機械学習[第回] データ解析[第回] データ解析[第回] データ解析[第回] 課題演習[第回] 課題演習[第回] 課題演習[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容基礎的理解の段階では,当該テーマの事前調査をおこなう。システム構築の段

階では,授業の間にシステム構築の実践を行う。

成績評価の方法問題解決力,発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 武野 純一

授業の概要・到達目標本ゼミナールはロボット情報学と名づけるべき研究テーマをもっている。ロボ

ット情報学とは「ロボット学」,「情報科学」,「哲学」,「認知科学」,「心理学」,「脳科学」,「ニューロサイエンス」,「進化技法」などが融合した総合的学際科学である。従って,本ゼミナールでは,ロボット情報学を学び,独創的・創造的でかつ現実性のある学生を育成する。

授業内容[第回] 全ては脳から始まる[第回] 感情のメカニズム[第回] 視覚の不思議[第回] サルから人へ[第回] 脳は人格をつくる[第回] 意識が生まれるとき[第回] 研究入門(ヒューマノイドロボティクス)[第回] 研究入門(ヒューマノイド頭部ロボット)[第回] 研究入門(頭部の表情生成について)[第回] 研究入門(インターネットを用いた知識データベース)[第回] 研究入門(人工視覚)[第回] 研究入門(人工聴覚)[第回] 研究入門(遠隔立体視)[第回] 研究入門(人工意識)

履修上の注意点授業形態輪講

準備学習(予習・復習)の内容「心をもつロボット」,武野純一著の購読をする。

教科書「心をもつロボット」,武野純一著,日刊工業新聞社

参考書「ロボット,意識,心」(仮),武野純一著,日新出版株式会社Creation of a Conscious Robot, Junichi Takeno, Pan Stanford Book.

成績評価の方法コミュニケーション的試験による総合評価

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標次の能力を養うことを目的とする。

()研究や仕事に必要な文献,特に英語の文献を読み理解する力。()理解したことをわかりやすく発表する能力。()わからないことを質問したり,意見を述べたりしてともに理解を深めるため

のコミュニケーションの能力。()アルゴリズムとその基礎の具体的なトピックに対して,論理的に考え理解す

る能力。()理解したアルゴリズムをプログラムに実装する能力。

授業内容授業は履修者の発表が主体であるため,進行計画は配属された履修者の人数に

依存している。また,発表内容に応じて計画を修正しながら進めることが必要である。以下に述べる各回の内容は,配属人数が名であることを仮定している。

[第回] 発表者,の第回発表(解けた問題の解法説明)[第回] 発表者,の第回発表(解けた問題の解法説明)[第回] 発表者,の第回発表(解けた問題の解法説明)[第回] 発表者,の第回発表(解けた問題の解法説明)[第回] 完了しなかった発表の補遺[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 発表者の第回発表(読解したソースコードの説明)[第回] 完了しなかった発表の補遺

履修上の注意点発表が英文の翻訳にならないように注意する。内容をよく理解して理解したこ

とをわかるように説明するよう努めること。Java に習熟していないものは,夏休み中に基礎をマスターしておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容自分の発表においては,課題(プログラミングまたはソースコードの読解)を

遂行するとともに,発表資料を入念に準備すること。他者の発表については,特にソースコード読解の場合,発表予定のソースコー

ドに目を通しておくと良い。

成績評価の方法上で述べた目標項目ごとの評価を合計して決定する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標本授業では,ARM プロセッサのアセンブリ言語の英語文献の輪講を行い,卒

業研究に必要となる基礎力を養成する。

授業内容[第回] イントロダクション

本科目のガイダンスを行う。成績評価方法を説明しを行い学習する内容について概説する。また授業運営上の安全について教育指導する。

[第回] ARM Processors and starting to use assembly Language[第回] Data Representation[第回] ARM Instruction Set Architecture[第回] Arithmetic and Logic[第回] Load and Store[第回] Branch and Conditonal Execution[第回] Structured Programing[第回] Subroutines[第回] bit Data Processing[第回] Mixing C and Assembly[第回] Fixedpoint and Flotingpoint Arithimetic[第回] Interrupt[第回] まとめ

履修上の注意点特にありません。

準備学習(予習・復習)の内容次回の授業範囲について事前に,配布したプリントを読み,調べておくこと。

特に,次回の授業内容に関する専門用語について辞典等で調べておくことは大変有意義なことである。復習として,学習した内容を整理すること。また,授業で紹介した問題について文献等で調査すること。

教科書授業中に指示する。過去の授業でしようした教科書を参考に列挙しておく。

[] J. R. Gibson, ``ARM Assembly Languagean Introduction'', Lulu Press(//)

[] William Hohl, ``ARM Assembly Language: Fundamentals and Techniques,CRC press(//)

[] James A. Langbridge, ``Professional Embedded ARM Development. JohnWiley(March)

[] Yifeng Zhu, Embedded Systems with ARM CortexMMicrocontrollers inAssembly Language and C, EMan Press LLC(May,)

成績評価の方法受講者に課した輪講のテーマのプレゼンテーション内容を,提出したレ

ポート内容を,授業中への積極的な発言などによる貢献度をとして総合的に評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標年で行なうソフトウェア工学に関する卒業研究の準備と位置づけて,アプリ

ケーション開発技法としてのオブジェクト指向関連技術の演習と調査を実施するとともに,その関連の発表と質疑応答を行う。具体的には,Java/JavaScript プログラムの作成によるオブジェクト指向プログ

ラミング技術の習得,および Web アプリケーション構築技法に関する新技術の調査に基づく幅広い視野の習得を目標とする。さらに,その関連の議論を通じてコミュニケーション力の習得を目標とする。

授業内容[第回] イントロダクション[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構

成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] 自作の Java/JavaScript プログラムの機能,設計方針,プログラム構成,実行の流れ,結果の考察などについて順番に発表し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] Web アプリケーション構築技法関連の要素技術を分担して調査報告し,全員で議論する。

[第回] まとめ

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履修上の注意点発表に際しては,考察などで自分の意見を述べることが重要である。その時,

説得力のある根拠を示すことが望ましい。また,他の人の発表の時に積極的に質疑・討論に参加することを求める。発表終了後,発表者は議論した内容を資料にまとめて,研究室全体へ周知・共有すること。議論の時に答えられなかった質問については,後で調べて,まとめ資料に掲載すること。

準備学習(予習・復習)の内容継続的インテグレーション(CIContinuous Integration),継続的デリバリー

(CDContinuous Delivery),DevOps/ChatOps などについて事前に学習し,実際のソフトウェア開発に活用できるようにしておくこと。

教科書特になし

参考書特になし

成績評価の方法作成したプログラムおよび技術調査報告の内容とその発表・討議を総合して評

価する。

指導テーマソフトウェア工学

進行計画前半では,アプリケーション開発技法としてのオブジェクト指向関連技術の演

習と調査を行いながら,その関連の発表と質疑応答を行う。後半では,Web アプリケーション関連技術の演習と調査を行いながら,その関連の発表と質疑応答を行う。全体を通じて,順番に研究状況報告を行ない,全員で議論する。 後に,一連の学習成果を春合宿で発表する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 林 陽一

授業の概要・到達目標人工知能時代におけるビッグデータの扱いを系統的に行うためのビッグデータ

解析・計算知能などの人工知能の基盤技術を理解する。近年,コンピュータネットワークの速度の向上が著しい。また,大容量型デバイスの低廉化やセンサーの活用・多用等の伴い,いわゆるビッグデータの増加速度は予想を遙かに上回り,指数関数的である。一方で,企業で使われる商用サーバーや我々が日常的に使うノート PC のパフ

ォーマンスの向上は,CPU の性能を向上させる細線化技術・アーキテクチャー等の半導体の技術革新はあるものの,一時代前と異なりあくまでも”線形増加”であり,指数関数的なものではない。従って,年以降は明らかにビッグデータの増加速度が,商用サーバー・ノート PC のパフォーマンスの向上を抜きつつある。これは情報科学が直面する喫緊の現実的課題であり,人工知能技術により解決する社会的要請のある重要な課題である。我々の社会では常にビッグデータの問題に直面しており,クライアント側から

の様々なアクセス情報はサイト側に採取されているので,プライバシー・セキュリティーの社会問題も抱えるようになっている。ビッグデータはデータマイニングの観点から見ると極平凡な精度しか要求されないアプリケーションといえる。一方,金融関連データセットは,ほんの僅かな精度の向上でもクレジットカードの認証の可否や住宅ローンの認証の可否をコンピュータがスコアリングシステムで実施するようになった年代以降は重要な研究課題である。何故ならこれらの貸し倒れに伴う損失はクレジット会社および銀行にとっては莫大であるからである。また,医学,バイオインフォマティックスのビッグデータ解析は人の命に関わ

る医療診断,人間ドックのシステムの極めて重要なパフォーマンスを左右するので超高精度が要求されることは言うまでも無い。前者は一見華やかであるが,実質的には既に学術的に研究する大きく新しい研究課題は少ない。後者の超高精度クラス分類,ビッグデータからの超高精度ルール抽出技術であり,今後の超高齢化社会および自動運転車の安全性解析などに大きいインパクトを与えるだろう。担当教員は金融データセットおよび医学データセットの学術用の中規模なもの

からルール抽出を行うことについて世界一の記録を維持している。本ゼミナールでは世界トップレベルの人工知能を用いたビッグデータ解析に関する卒業研究,更には修士論文作成に繋げるための基礎学習をリアルな動機付けを持ちながら探求する。

授業内容[第―回] ビッグデータの出現と人工知能社会[第―回] 単に学習するニューラルネットから深く学習するディープラーニ

ングへ[第―回] データの分類・クラス分けを行う高度な分類器(classifier)[第―回] ニューラルネットの学習,特に誤差逆伝搬法[第―回] 学習したニューラルネットからルールを抽出する意義と方法[第回] まとめ

履修上の注意点特に前提知識は要らないが,微積分についての大学年レベルの知識は必要で

ある。

準備学習(予習・復習)の内容人工知能技術を用いたビッグデータ解析に常に興味を払うこと。

教科書なし。随時指示する。

参考書なし。随時指示する。

成績評価の方法毎回出席を取る。単位修得の条件は理工学部便覧定められているように全授業

日数の/以上の出席が必要である。なおかつ,前述のプレゼンテーションが満点の以上とする。レポートは日本語あるいは英語で提出ができます。

その他研究室名理工学部情報科学科 人工知能研究室(号館階室)オフィスアワー春・秋学期水曜日質問があれば,遠慮なく研究室に来てください。また,進路相談,実験室見学

(室)なども随時受け付けています。林の電子メールアドレスhayashiy@cs.meiji.ac.jp

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標今後,情報科学あるいは情報工学に関連する分野で活躍するために避けては通

れない機械学習について深い知見を身に付けることを目指し,機械学習に関する輪講を行う。

授業内容[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講[第回] 機械学習に関する輪講

準備学習(予習・復習)の内容各自の担当箇所を説明するプレゼンテーション資料を作成すること。場合によ

っては板書でも良いが,その準備をすること。

教科書「イラストで学ぶ機械学習」,杉山 将著,講談社

成績評価の方法プレゼンテーション出席等を総合的に判断して評価を行う。得点が満点の

以上の場合を合格とする。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 向井 秀夫

授業の概要・到達目標本ゼミナールでは,今後の研究の基礎として機械学習の入門的内容を学ぶ。適

用には脳神経科学を含むデータ処理を念頭におくが,他の諸領域にも応用が利くよう配慮する。知識・技能の獲得と共に,大学での数学・統計学の基礎を確実なものにするこ

と,自分で計算・実装することを通じて研究・仕事に必要となる能力をつけること,を目標とする。

授業内容[第回] イントロダクション[第回] 識別と学習の概要[第回] ベイズ学習[第回] 尤推定[第回] 近傍法[第回] 線形識別関数[第回] パーセプトロン[第回] パーセプトロン[第回] サポートベクトルマシン[第回] サポートベクトルマシン[第回] 主成分分析[第回] クラスタリング[第回] ランダムフォレスト[第回] まとめ

履修上の注意点授業形態テキストを用いた輪講方式

準備学習(予習・復習)の内容学部・年で修得した数学・自然科学や統計学を自ら活用することが期待さ

れるので,十分復習しておくこと。

教科書プリントを配布する

参考書適宜指定

成績評価の方法学術文献の読解能力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 横山 大作

授業の概要・到達目標情報科学を研究する際に必要となる,以下の基礎的な能力の獲得を目的とする。

・ 新の研究を理解するための文献調査の方法と読解能力・実装評価を行うためのプログラミング能力・計算機システムを理解,構築するための基礎的な知識・得られた知見を誤りなく共有し,コミュニティに還元するための記述,プレゼンテーション能力

授業内容[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()[第回] 輪読と実習()

準備学習(予習・復習)の内容終的にある資料を理解することが課題の目標となった場合でも,その理解の

ために必要な技術知識,先行研究,実習に必要なシステムの基礎知識,プログラミング技術など,様々な準備が必要となる。教員と相談しつつ,自分にとって足りない能力を獲得していくことが必要である。

成績評価の方法ゼミでの文献調査発表,議論を通して,上記の基礎的な能力の獲得状況を総合

的に評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標適化理論, 適化アルゴリズムに関連した研究テーマを設定し,研究計画と

文献調査に基づいて,アルゴリズムの収束解析(数学力)や性能評価(実装力)を身につけることを目標とする。

授業内容卒業論文のテーマ選定,関連文献の調査,既存手法の問題点の洗い出し,解決

方法について議論する。[第回] 急降下法[第回] 共役勾配法(FR 法,PRP 法)[第回] 共役勾配法(HS 法,DY 法)[第回] Newton 法[第回] 準 Newton 法(DFP 法)[第回] 準 Newton 法(BFGS 法)[第回] KrasnoselskiiMann 型不動点近似法[第回] KrasnoselskiiMann 型不動点近似法(収束解析)[第回] Halpern 型不動点近似法[第回] 急降下法[第回] 共役勾配法[第回] Newton 法[第回] 準 Newton 法[第回] 不動点近似法・まとめ

準備学習(予習・復習)の内容ゼミナールで習得した 適化アルゴリズムについて各自,復習をしておくこ

と。

教科書なし。

参考書なし。

成績評価の方法発表内容とプレゼンテーション(),質疑応答の適切な対処(),積極

的な議論の参加(),授業の取り組み姿勢()により,評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標卒業研究は,答えが予め用意されていない問題にたいしてどう取り組んで答え

を作って行くかを学ぶ科目である。未解決の問題を設定し,研究計画を立て,その計画にそって文献や資料を集めて調査し,プログラムやハードウェアをつくり,性能評価を行なうという一連の過程を経験し,答えを創造していく方法を学ぶことを目的とする。同時にテクニックや考え方,発表技法などを学ぶ。本当に小さな発見でもよいが得ることや,小さな作品でも良いのできちんとその過程を記録し,作品を良くして行く過程を経験したりする方法と経験と継続する力を得ることを到達目標とする。

授業内容全部で回実施し,下記のようになるかは進捗状況によるが,おおむね以下の

ような日程の配分となる。各週に時間程度の作業と学習の時間を確保し,大学や自宅で行うこと。その記録もつけること。

[第回] 卒業研究の目的,内容,進め方などについて[第回] テーマの決定

[第回]―[第回] テーマ別にグループを数個作る。グループ別に,その分野の先行研究にあたる論文を渡すので,それを調べ,内容についてパワーポイントでスライドを作り,文献紹介を行う。このとき,渡された文献だけでなく,関連した資料も自分で探し読み込みなどの作業を必要とする。

[第回]―[第回] 研究計画をたてて,それにしたがった作業を行い,進捗状況を毎週発表し,それに対し,お互いにコメントをだし,議論を行う。

[第回]―[第回] 先行研究に対し,何が行われていない残された研究なのか,それから派生した新しい疑問があるかなどを,お互いに議論し,自分が取り組むべき問題を明確にし,それまでに解決できたことがあればそれも述べる。

[第回] まとめとして,全履修者が春学期の成果を発表する。夏休み以後に行うべき予定も述べる。

現在取り組んでいるテーマの一例を以下に示す再構成可能なハードウェア高速組み込みシステム用マイクロプロセッサの開発画像処理用ハードウェア高速メモリテスタ用コンパイラの製作流星観測自動システム画像認識声楽のための伴奏システムデータマイニング

履修上の注意点卒業研究の時間だけでなく,なるべく大学に来て,大学院生や同輩と議論をし

ながら時間をかけて取り組むこと。時間をかけなければいいものは絶対にできな

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い。準備の学習は,各人ごとに異なることを理解することがまずは必要。各人が持

っている能力,知識などが異なるし,目標も異なる。それらを認識した上で,準備に何が必要かを自分で考えたのち,指導教授と相談を行う。テーマによっては,大学院生と一緒に作業を行うこともある。その場合は,大

学院生もグループごとのディスカッションに加わったり,相談相手にもなってもらう。逆に大学院の実験の手伝いをすることもあるが,これも技術や能力の習得として重要であると考える。これらのことも,ただ与えられたものをやるというのではなく,それによって自分の技術がどれだけ進めるかを考えながら前向きに行うことが重要である。

準備学習(予習・復習)の内容大学の実験室に少なくとも週日は来て皆で勉強する癖をつけること。一人だ

けでは解決できないことも,先輩や同輩の助言で解決できることが多い。自分だけで作業をしていると独りよがりな研究になる恐れもある。教員の指示も聞きながら,わからなければわかるまで調べ,質問すること。

教科書なし

参考書各テーマごと,進捗状況に応じて必要な参考書や論文の探し方をアドバイスす

る。自分で探すこともこの科目の目的の一つである。

成績評価の方法毎週, 低駒以上大学で作業を行ない,大学で作業をしたこと,自宅で作業

をしたこととその時間を日報として記入する。大学での実作業時間が時間以上が単位取得の必要条件の一つである。これは 低条件であるので,実際はもっと多く行なうことが望ましい。週に回程度発表会を行ない,発表の出来具合でも採点する。 後に良い成果が出るとは必ずしも限らないが,サボっていたりしたことで成果が出ない場合は減点を行なう。

その他配属された研究室で,教員の指導のもとに研究を行なう。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 石畑 清

授業の概要・到達目標ソフトウェアの実際的な側面一般,特にプログラミングについて研究する。

授業内容[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()

準備学習(予習・復習)の内容研究論文の調査や作成するシステムの設計や実装など,各自の研究計画に従っ

て作業を続けることが必要である。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッションを総合して評価する。

指導テーマ.プログラミング言語とその処理系,パラダイム,並行処理.プログラミング支援システム.プログラミング方法論,仕様記述.アルゴリズム,人工知能,ゲーム

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 齋藤 孝道

授業の概要・到達目標前半は,様々な専門書や学術論文を調査することに重点を置き,さらに,開発

や研究のための基礎を養う。後半は,先行研究などをベースとして,新たな成果をあげることを目指す。

授業内容[第回] 文献の調査()[第回] 文献の調査()[第回] 文献の調査()[第回] 文献の調査()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 検討・議論()[第回] 研究方針検討()[第回] 研究方針検討()[第回] 実装・実現()[第回] 実装・実現()[第回] 実装・実現()[第回] 実装・実現()[第回] 実装・実現()

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 笹尾 勤

授業の概要・到達目標卒業研究では,未解決の問題に対して,研究計画を立て,その計画に従って文

献や資料を集めて調査し,プログラムやハードウェアをつくり,性能評価と解析を行なうという一連の過程を経験することを目的とする。問題解決能力,文章作成能力,プレゼンテーション能力の習得を目標とする。

授業内容[第回] 研究の進め方,研究テーマの解説・選定[第回] 先行研究・関連論文の調査()[第回] 先行研究・関連論文の調査()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究発表用資料の作成[第回] 研究発表のプレゼンテーションの準備と練習[第回] 研究発表(研究発表,研究成果レポートの提出)

履修上の注意点研究テーマの例データマイニングの応用インターネット用論理回路の合成情報検索用ハードウエア情報圧縮用ハードウエア書き換え可能 LSI のアーキテクチャ算術演算回路の論理合成インデックス生成関数の構成法論理関数の表現法高速パターンマッチング回路連想記憶装置(CAM)の応用と設計論理関数のスペクトル変換論理関数の分解EXOR を用いた論理合成

準備学習(予習・復習)の内容与えられた論文や教科書を読んで,毎週報告をおこなう。

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教科書研究開始時に指示する

参考書研究開始時に指示する

成績評価の方法毎週, 低コマ以上大学で作業を行ない,大学で作業をしたこと,自宅で作

業をしたこととその時間を日報として記入する。大学での実作業時間が時間以上が単位取得の条件の一つである。これは 低条件であるので,実際はもっと多く行なうことが望ましい。週に

回程度発表会を行ない,発表の出来具合でも採点する。

指導テーマパターンマッチング,データマイニング,論理設計,論理関数

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標「授業の概要」

デジタルマーケティングを実現するための, 新技術や 新の研究動向を把握し,研究テーマの設定,アプローチの検討,実現のためのアルゴリズム検討を行う。

「到達目標」研究テーマ設定のための調査検討を終え,ゴールやそれに至るアプローチなど

を決定する。

授業内容[第回] 調査[第回] 調査[第回] 調査[第回] 調査[第回] 課題検討[第回] 課題検討[第回] 課題設定[第回] アプローチ検討[第回] アプローチ検討[第回] アプローチ決定[第回] アルゴリズム検討[第回] アルゴリズム検討[第回] アルゴリズム検討[第回] 簡易実装

準備学習(予習・復習)の内容テーマ設定の段階では関連領域の技術動向や既存研究の調査をおこなう。アプ

ローチやアルゴリズム決定の段階では授業の間にシステム構築の実践を行う。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 武野 純一

授業の概要・到達目標本研究室で実施している指導テーマは以下のとおりである。意識あるロボットを実現するための研究開発

.人工意識の原理.人工意識のための知的データベースの構築.意識あるヒューマノイドの頭部ロボット.人工意識と感情の生成.ロボット知能の自己発達.高度脳機能障害のモデル化

授業内容[第回] 入門[第回] 人工意識の原理[第回] 人工意識の原理[第回] 人工意識の原理[第回] 人工意識のための知的データベースの構築[第回] 人工意識のための知的データベースの構築[第回] 人工意識のための知的データベースの構築[第回] 意識あるヒューマノイドの頭部ロボット[第回] 意識あるヒューマノイドの頭部ロボット[第回] 意識あるヒューマノイドの頭部ロボット[第回] 人工意識と感情の生成[第回] 人工意識と感情の生成[第回] ロボット知能の自己発達[第回] ロボット知能の自己発達

履修上の注意点授業形態ミーティング形式

準備学習(予習・復習)の内容授業日毎に以下の Web の内容を項目選びリサーチすること。

(http://www.rs.cs.meiji.ac.jp/jp/papers/archive.html)

教科書特になし

参考書「心をもつロボット」,武野純一著,日刊工業新聞社「ロボット,意識,心」,武野純一,日新出版Creation of a Conscious Robot, Junichi Takeno, Pan Stanford Book.

成績評価の方法研究の進捗状況によって決める。 低でも自分で行った新しい研究内容がある

ことが単位取得の条件である。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標情報処理関連の仕事に携わるために必要な能力を総合的に育成することを目的

とする。ここで言う「研究」は一般的な仕事の雛形であり,必ずしも研究者の養成を目的とするものではない。具体的には次のような能力を育成することを目指す。

()問題を発見し,テーマと目標を設定する力。()目標の達成のために,自己の責任においてあらゆる可能な手段を追求する姿

勢と能力。()目標の達成のために必要な文献を発見し,読解する力。()授業で学びまた文献より取得した知識を自分の目的のために応用する力。()コミュニケーション能力。以下を含む。(―)平素より,指導教員および研究室の他のメンバーと円滑に意思の疎通を

はかる能力。(―)技術的な内容について,議論を行う能力。(―)研究内容な途中経過について,わかりやすく整理して発表する能力。

授業内容言うまでもないことであるが,卒業研究は時間割で決められた授業時間に出席

して学習を進めさえすれば目的が達成されるものではない。それ以外の時間に,いかに主体的に研究に取り組むかが重要である。また,研究テーマは学生個人によって大きく異なり,さらに研究の進展に応じて指導が必要な事項は随時変化する。これらの事情から,下に掲げる各回の授業内容は,あくまで一例であることを理解されたい。この例では,研究テーマがグラフのパス幅を求めるアルゴリズムであることを仮定している。

[第回] グラフの諸概念[第回] グラフのパス分解とパス幅[第回] パス分解の応用動的計画法[第回] パス幅の頂点分離列による特徴づけ[第回] パス幅の頂点分離鎖による特徴づけ[第回] コミットメント補題[第回] コミットメント補題を利用した実用的なアルゴリズム[第回] 頂点分離鎖に基づいた XP アルゴリズム[第回] 頂点分離鎖に基づいた実用的アルゴリズム[第回] パス幅アルゴリズムの実装技法バックトラック探索[第回] パス幅アルゴリズムの実装技法メモ化[第回] アルゴリズムの実験による比較計画[第回] アルゴリズムの実験による比較実施[第回] 実験結果の発表

履修上の注意点指導教員はテーマと目標の設定,研究の遂行のすべての過程において履修者の

求めに応じて助言を与える。指導教員はまたテーマの価値やアプローチの妥当性

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についての判断を示すことがあるが,「こうすれば必ずうまく行く」という指針を与えることはない。設定した目標を達成することはあくまで履修者本人の責任であって,指導教員

はその目標達成のための数ある資源のひとつと考えなければならない。履修者はまた,書籍,論文,インターネット上の著作物,友人の助言などをすべて(知的所有権に抵触しない範囲の中で)自由に使用してよいが,発表においてはそれらの出典をすべて明らかにし,自身がそれらに付け加えた部分によって評価を受けるようにしなければならない。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究は,定められた時間内だけで行うものではない。良い研究結果を得る

ためには,使える時間をすべて研究のために使うことが望ましい。研究室で,他のゼミ生とする会話は,直接研究テーマと関わりがないように思えることでもどこかで役に立つことが多い。また,研究室の外でも,例えば通学中でも,常に研究について考える習慣をつけると退屈しないし,研究がどんどん面白くなる。それらすべてが準備学習であるといえる。

成績評価の方法単位取得のためには次の条件を満たさなければならない。

()卒業研究とみなすにふさわしいレベルのテーマと目標が設定されていること。目標については,必ずしも学問的に厳密な意味での新規性を求めないが,築こうとしているものと土台として利用できるものの差分が,年間の努力の目標としてふさわしいものでなければならない。

()目標を達成するための研究の準備が整い,研究が開始されてある程度の予備的な結果が出ていること。

()発表会において,上記()()の条件が満たされていることをあきらかにするような発表をすること。

上記()()()の条件を満たしたものに対しては,「授業の概要と目的」の項で述べた目標項目の達成度をそれぞれ評価し,合計して成績とする。到達目標の(()のコミュニケーション能力は,評価のなかで大きな比重を占

める。具体的には,以下の観点から評価を行う。ミーティング

()定めらたミーティングにきちんと参加し,正当な理由なく欠席や遅刻をすることがないか。

()やむをえず欠席や遅刻をする場合に,そのことがわかった時点で教員に連絡をしているか。

()ミーティングのなかで,他者の発表に耳を傾け,積極的に議論に参加しているか。

()発表の準備が十分で,聴き手の立場に立った発表ができているか。平素のコミュニケーション

()ゼミの他のメンバーと,研究内容について平素より議論することができているか。

()教員とのコミュニケーションを自分の側から保つ努力をしているか。特に,必要なときに,みずから助言を求めることができているか。

メールコミュニケーション()研究やゼミの活動を円滑に進めるために十分な頻度でメールを読んでいる

か。(目安,少なくとも日に一回,できれば毎日)()返信の必要性を的確に判断し,必要と判断した場合に速やかに返信をしてい

るか。()受け取ったメールの内容を注意深く読み,理解することができているか。()自分の書くメールの内容が,読み手の立場に立って必要な情報を的確に含ん

だものになっているか。

その他オフィスアワーは,教員が居室にいる時間すべてであるので,助言が必要なと

きはいつでも気軽に来室すること。

指導テーマ.グラフアルゴリズム,幾何アルゴリズム,組合せアルゴリズムなどの基礎的

研究とその応用,特に,組み合わせ 適化に対する巨大近傍アプローチや固定パラメータアルゴリズムとその基礎としてのグラフ分割アルゴリズム

.教育への ICT の利用,特に Web 上のプログラミング学習支援システムMILES および ProBE の開発

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標デバイスレベルからシステムレベルに及シームレスなアーキテクチャ技術およ

び設計技術の研究を行い,エレクトロニクスと情報科学の融合をはかり新しい技術の開拓を目指す。

B学生は,年間の卒業研究の研究テーマを決定し,それについての調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を身につけることを目的とする。

M学生は,年間の博士春学期課程(修士)の研究テーマを決定し,それについての調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を身につけることを目的とする。

M学生は,研究テーマを継続し,さらに深化した調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を磨くことを目的とする。

授業内容毎週,研究打ち合せを行い研究を進めていく。

[第回] 研究の進め方,研究テーマの解説・選定,安全教育[第回] 既往研究・関連文献の調査()[第回] 既往研究・関連文献の調査()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究発表用資料の作成()[第回] 研究発表用資料の作成()[第回] 研究発表のプレゼンテーションの準備・練習[第回] 学期末研究発表,研究成果報告書の提出

履修上の注意点受動的学習能力の習得から能動的学習能力の獲得に力点を移して指導する。卒業研究では,問題点を理解し解決するための実践力を身につけることを重要

視して指導する。修士研究では,自ら問題点を発見する実践力と問題を深く理解し解決していく

ための方法論を探索し 適な方法で解決するための実践力を,自らの力で獲得できるようにすることを重要視して指導する。

準備学習(予習・復習)の内容事前に,次回の研究打ち合わせまでの研究目標を立てて実行計画を立案し卒業

研究を自分なりに推進しておくこと。特に,専門用語について辞典等で調べておくことは大変有意義なことである。復習として,研究打ち合わせで学習した内容を整理し,次回の研究打ち合わせまでの研究推進を正しい方向に修正すること。また,研究打ち合わせで紹介した課題について文献等で調査すること。

教科書授業中に指示する。

参考書必要に応じて適当な文献を適宜紹介する。

成績評価の方法研究の進め方,研究の達成度の品質を基に,日常の研究に対する姿勢と議論の

積極性,学期末研究会でのプレゼンテーション能力,研究成果報告書の品質,学会発表を加味して総合的に評価する。特に,学会発表がある場合は高く評価する。研究打ち合わせ回数の/以上,研究打合せに出席しなければ不合格とするの

で注意すること。

指導テーマ電子デバイスアーキテクチャ,システム LSI 設計技術,コンピュータアーキテ

クチャ等の研究分野において,デバイスからコンピュータに至るアーキテクチャに関するシームレスなエレクトロインフォマティックス研究を行う。また,計量経済学,金融工学を中心としたエコノミックインフォマティックス研究を行う。具体的には次のようなテーマで研究指導を行う。

[] マイクロプロセッサアーキテクチャ設計ツール MEIMAT の研究開発[] LSI デバイスのばらつきに関する研究[] パワーデバイスに関する研究[] 太陽電池に関する研究[] 情報経済学に関する研究

進行計画各テーマ別に各自が教員と相談して進行計画をたてる。学生は研究を積極的に

進め,教員はそれに対してコメントするので,学生は必要なら計画を改訂し,実施方法を工夫しながら研究を進めていく。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標ソフトウェア工学関連の研究テーマを設定し,研究計画から研究成果の評価ま

での一連のプロセスの経験を通じて,自ら考え,自ら行動する力を養う。具体的には,ソフトウェア生産技術分野に関して,問題発見能力,問題解決能

力,プレゼンテーション能力,技術報告書作成能力の習得を目標とする。

授業内容[第回] イントロダクション[第回] 卒業研究テーマ選定,その関連文献調査と研究アプローチの決定など[第回] 卒業研究テーマ選定,その関連文献調査と研究アプローチの決定など[第回] 卒業研究テーマ選定,その関連文献調査と研究アプローチの決定など[第回] 技術課題の明確化と解決案の提示など[第回] 技術課題の明確化と解決案の提示など[第回] 技術課題の明確化と解決案の提示など[第回] 技術課題の明確化と解決案の提示など[第回] 解決案の実現と評価・改良など[第回] 解決案の実現と評価・改良など[第回] 解決案の実現と評価・改良など[第回] 解決案の実現と評価・改良など[第回] 解決案の実現と評価・改良など[第回] 中間報告書の作成および共有

履修上の注意点ソフトウェアに関する研究は,実際にその有用性と実現可能性を示すことが重

要なので,プロトタイププログラムを開発しながら進めていくことを推奨する。研究状況報告に際しては,実施内容や技術課題や考察に関して,説得力のある根拠を示すことが望ましい。また,他の人の発表の時に積極的に質疑・討論に参加することを求める。発表終了後,発表者は議論した内容を資料にまとめて,研究室全体へ周知・共有すること。議論の時に答えられなかった質問については,後で調べて,まとめ資料に掲載すること。

準備学習(予習・復習)の内容継続的インテグレーション(CIContinuous Integration),継続的デリバリー

(CDContinuous Delivery),DevOps/ChatOps などについて事前に学習し,実際のソフトウェア研究に活用できるようにしておくこと。

教科書特になし

参考書特になし

成績評価の方法日常の研究態度,数回の研究状況報告と討議内容および期末の中間報告書にお

ける研究アプローチの明確性と研究結果に関する説得力のある意見の有無を総合して評価する。なお,日常の研究態度には,他の人の発表の時の質疑・討論への積極的参加を含む。

指導テーマシステムエンジニアリング(情報システム構築技法)の分野の Web アプリケー

ション構築技法や Web サービス連携技法を中心テーマとし,ソフトウェア開発環境(ソフトウェアアーキテクチャ,モデリング),ソフトウェア設計技法(オブジェクト指向設計技法,フレームワーク),プログラミング技法(オブジェクト指向プログラミング,コンポーネント)などの個別テーマも扱う。

進行計画前半では,卒業研究テーマを選定し,その関連文献調査を行ないながら,研究

アプローチと技術課題の絞込みを行なう。後半では,技術課題の明確化と解決案の提示およびその解決案の実現と評価・改良などを行い, 後に中間報告書をまとめ,夏合宿で発表する。全体を通じて,順番に研究状況報告を行ない,全員で議論する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 林 陽一

授業の概要・到達目標人工知能技術はビッグデータ社会の要請にどの様に答える必用があるかを念頭

に置いて,人工知能の新しいパラダイムである,()人間のように学習する「ニューラルネットワーク」,()人間の主観的な“あいまいさ”を科学的に扱う「ファジィシステム」,()生物の進化・遺伝的プロセスのアイデアに基づく「進化的計算」,を基盤技術として従来の人工知能では実現出来なかった,更に知的で高度なシステムの構築のための人工知能に基盤技術を習得する。卒業研究では近年,大きな話題になっている人工知能技術,特にディープ

ラーニング,クラス分類を行うための決定木生成アルゴリズム,高精度クラス分類器等に代表されるビッグデータ解析を活用して完全自動運転,金融工学,医療診断・生活習慣病予防などの応用例を含めて高いレベルの魅力的で実用的な卒業研究課題を行う。人工知能ブームは避けて通ることが出来ない全世界的現象であり,人工知能技

術を用いた具体的な応用として完全自動運転の安全性解析,生活習慣に係わる複雑な疾病の早期発見,クレジットカード・住宅ーンなどの審査を迅速・公正に行うための金融工学,大量なデータに基づくデジタルマーケティングなど解決されるべき問題は多く,実用化が急速に進んでいる。到達目標としては情報科学科の卒業生の一般常識として持つべき人工知能社会

の現実を理解すると共に人工知能の基盤技術を身につける事である。これは大手IT 企業・総合電機メーカーだけはなく広く人工知能およびビッグデータ解析を日常的に行う大企業にとって必須技術であると考える。情報科学科には・年次に人工知能の基礎科目は設置していないが,卒業研

究は基礎技術から 先端技術および応用を対象とする。担当教員は金融工学と医学と情報学の境界領域である医療情報学の分野では世

界有数の研究者であるので,常に 新の人工知能の学術情報を取得しているので卒業研究の内容は 先端である。

授業内容[第回] 人工知能の基盤技術の習得[第回] 人工知能の基盤技術の習得[第回] 人工知能の基盤技術の習得[第回] 人工知能の基盤技術の習得[第回] 人工知能の基盤技術の効果的融合[第回] 人工知能の基盤技術の効果的融合[第回] 人工知能の基盤技術の効果的融合[第回] 人工知能の基盤技術の効果的融合[第回] 高度なクラス分類器[第回] 高度なクラス分類器[第回] 高度なクラス分類器[第回] 高度なルール抽出器[第回] 高度なルール抽出器[第回] 高度なルール抽出器

履修上の注意点人工知能と知識処理と同の履修は前提知識となるので原則として必須であ

る。

準備学習(予習・復習)の内容人工知能技術によるビッグデータ解析に常に注意を払うこと。

教科書無し。随時指示する。

参考書無し。随時指示する。

成績評価の方法単位修得の条件は理工学部便覧定められているように全授業日数の/以上の

出席が必要である。授業内容である超高精度ルール抽出システムの構築に実質的に貢献できているという客観的証拠(プログラムのソースコード,英語論文の日本語訳,同プレゼンテーション)が必要である。

その他研究室名理工学部情報科学科 人工知能研究室(号館階室)オフィスアワー春・秋学期木曜日質問があれば,遠慮なく研究室に来てください。また,就活相談,院進学相

談,実験室見学(室)なども随時受け付けています。担当教員は情報科学科の年ゼミナールが担当教員でない年生の推薦・大学院入試による学生も指導教員として受け付けている。また,他大学および留学生の大学院志望者も受け付けている。林の電子メールアドレスhayashiy@cs.meiji.ac.jp

指導テーマ卒業論文のテーマとしては大きく以下の四通りが考えられます。

.ビッグデータからの超高精度ルール抽出アルゴリズムの開発.同上の高速化.同上の医学への応用.同上の金融への応用

進行計画担当教員が組んだ大学院生とのチーム編成によって卒業研究を進行する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標画像処理や機械学習の応用からテーマを設定し,設定された課題の解決方法を

考え,それを実際にプログラムによって実装し,評価することにより提案手法の評価を行う。基本的な文献調査の仕方,プログラミング,課題の解決に向けた論理的思考力

を修得することが目標である。

授業内容[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究

準備学習(予習・復習)の内容与えられた研究テーマに関連する調査を行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,ディスカッション,卒業研究報告を総合して評価する。

その他物体検出・認識,物体追跡,システム実装,VR,AR,環境理解等を中心に画

像処理,機械学習に関連した課題に取り組む。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 向井 秀夫

授業の概要・到達目標春学期は,英語文献を含む専門書や学術論文の調査に重点的に取り組み,研究

の基礎となる力を養う。秋学期は今までの知見に自分の新しい研究内容を付け加えることを目指す。あわせて発表能力をつけることも目標とする。

授業内容[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] まとめ

履修上の注意点各人・グループに対する研究指導と全体のミーティングを通じて研究を進める。

準備学習(予習・復習)の内容各自の研究に必要な数学・統計学・自然科学(特に物理学)について十分復習

しておくこと。

成績評価の方法日常の研究態度,研究に関する議論,中間発表,卒業研究報告を総合して評価

する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 横山 大作

授業の概要・到達目標知的情報処理システムに関する新たな知見を得ることを目指し,研究を行う。研究テーマを定め,現在の解決状況を調査し,課題解決と評価方法を検討し,

研究計画を立案して実行していく,という学術研究のプロセスを実行できる能力の獲得を目指す。

授業内容[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()

準備学習(予習・復習)の内容比較的長いスパンでの研究であり,その時点その時点で調査,実証,改善など

異なる目標に取り組んでいくことになる。そのために必要となる基礎知識,基礎技術も様々に変化していく。教員と相談しつつ,自分にとって足りない能力を獲得していくことが必要である。

成績評価の方法ゼミでの文献調査発表,議論を通して,上記の研究能力の獲得状況を総合的に

評価する。

指導テーマ知的情報処理という,「賢く見える処理」に必要な技術分野を広く扱う。

・高性能探索処理に関わる分野(効率の良い探索アルゴリズム,人間にとって望ましい探索結果の獲得方法 等)

・大規模計算システムに関わる分野(スケーラブルな計算プラットフォーム,柔軟な探索用フレームワーク 等)

などについてが主な技術テーマである。適用を考える実問題の一例としては・ゲーム情報学が扱う問題(ボードゲーム,完全/不完全情報ゲーム,多人数ゲーム,リアルタイムストラテジー 等)

・交通サービスに関わる問題(人流把握,交通計画,交通 適化 等)

が考えられる。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 飯塚 秀明

授業の概要・到達目標卒業研究に引き続き, 適化理論, 適化アルゴリズムに関連した研究テー

マを設定し,研究計画と文献調査に基づいて,アルゴリズムの収束解析(数学力)や性能評価(実装力)を身につけることを目標とする。

授業内容卒業論文のテーマに関する解決方法(アルゴリズムの提案等)について議論す

る。[第回] 急降下法[第回] 共役勾配法(FR 法,PRP 法)[第回] 共役勾配法(HS 法,DY 法)[第回] Newton 法[第回] 準 Newton 法(DFP 法)[第回] 準 Newton 法(BFGS 法)[第回] KrasnoselskiiMann 型不動点近似法[第回] KrasnoselskiiMann 型不動点近似法(収束解析)[第回] Halpern 型不動点近似法[第回] 急降下法[第回] 共役勾配法[第回] Newton 法[第回] 準 Newton 法[第回] 不動点近似法・まとめ

準備学習(予習・復習)の内容これまでに勉強した内容を復習しておくこと。毎日,数学と計算機に触れる機

会を作ること。

教科書なし。

参考書なし。

成績評価の方法発表内容とプレゼンテーション(),質疑応答の適切な対処(),積極

的な議論の参加(),授業の取り組み姿勢()により,評価する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 井口 幸洋

授業の概要・到達目標卒業研究と同様に卒業研究は,答えが予め用意されていない問題にたいし

てどう取り組んで答えを作って行くかを学ぶ科目である。未解決の問題を設定し,研究計画を立て,その計画にそって文献や資料を集めて調査し,プログラムやハードウェアをつくり,性能評価を行なうという一連の過程を経験し,答えを創造していく方法を学ぶことを目的とする。同時にテクニックや考え方,発表技法などを学ぶ。日本語の文章作成能力も学ぶ。週にわたって実際に研究を行う。進捗状況によって異なるが,だいたい,以下のような日程となる。

[第回] 卒業研究の目的の確認。各自のテーマの確認。[第回]―[第回] 毎週,現状を報告し,翌週までの予定を表明する。そのた

めに必要な先行研究なども適宜探し,毎週の報告会で何を学び何を得られたか,得られなかったかなどをパワーポイントの資料を作成して説明する。

[第回]―[第回] 自分の研究テーマについてそれまでに調べた内容,自分が開発した手法や実験結果などを発表する。また,他のグループの発表にも積極的にコメントをする。

[第回]―[第回] 卒業論文の作成。論文を作成しては,指導教員の添削を受け,修正をする。これを―回程度行う。

[第回] 発表会と引継ぎ

授業内容卒業研究で決めたテーマに対し引き続き研究を継続する。卒業研究で得た

結果をもとに,その内容を発展させ,より深く細かく内容を掘り下げることを行う。卒業研究では月初旬に卒業研究発表会で成果を発表し,論文,及び,発表

用資料,各種データを次年度の学生への引継ぎも授業の一環として行なう。週において,教員との打合せ時間を含め隔週少なくとも時間程度の作業と

学習時間を大学や自宅で行い,報告書に記録を残すこと。

履修上の注意点卒業研究を履修していること。準備学習の諸注意については卒業研究と同

じなので参照されたい。ただし,卒業研究ではさらに,研究の発表としては卒業論文資料の作成がある。これに対しては,少なくとも数回の添削を指導教員にしてもらうことが必要。これによって,日本語能力の向上も図る。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究と同じ注意だが,大学で協働で作業や研究にあたることが重要。よ

りよい物をつくりあげるためには,時間もかけないとダメです。

教科書なし

参考書各テーマごと,進捗状況に応じて必要な参考書や論文の探し方をアドバイスす

る。自分で探すこともこの科目の目的の一つである。

成績評価の方法毎週, 低駒以上大学で作業を行ない,大学で作業をしたこと,自宅で作業

をしたこととその時間を日報として記入する。大学での実作業時間が単位取得の必要条件の一つである。これは 低条件であるので,実際はもっと多く行なうことが望ましい。週に回程度発表会を行ない,発表の出来具合でも採点する。

後に良い成果が出るとは必ずしも限らないが,サボっていたりしたことで成果が出ない場合は減点を行なう。成果発表会である卒業論文発表会での発表の内容,発表技術も成績評価の重要な要素である。

その他配属された研究室で,教員の指導のもとに研究を行なう。以下に現在の主な研

究テーマを示す。.リコンフィギャブル・アーキテクチャ(再構成可能ハードウェア)に関する

研究.論理シミュレーション・エンジンの設計開発.ハードウェア設計用の CAD ソフトウェアの開発.次世代メモリテスタの開発.画像処理と画像認識

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 石畑 清

授業の概要・到達目標ソフトウェアの実際的な側面一般,特にプログラミングについて研究する。

授業内容[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()[第回] 輪講および討論()

準備学習(予習・復習)の内容研究論文の調査や作成するシステムの設計や実装など,各自の研究計画に従っ

て作業を続けることが必要である。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,卒業研究報告を総合して評価する。

指導テーマ.プログラミング言語とその処理系,パラダイム,並行処理.プログラミング支援システム.プログラミング方法論,仕様記述.アルゴリズム,人工知能,ゲーム

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 齋藤 孝道

授業の概要・到達目標前半は,様々な専門書や学術論文を調査することに重点を置き,さらに,開発

や研究のための基礎を養う。後半は,先行研究などをベースとして,新たな成果をあげることを目指す。

授業内容[第回] 評価()[第回] 評価()[第回] 評価()[第回] 評価()[第回] 考察()[第回] 考察()[第回] 考察()[第回] 考察()[第回] 検討()[第回] 検討()[第回] 論文作成()[第回] 論文作成()[第回] 論文作成()[第回] 論文作成

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 笹尾 勤

授業の概要・到達目標卒業研究では,未解決の問題に対して,研究計画を立て,その計画に従って文

献や資料を集めて調査し,プログラムやハードウェアをつくり,性能評価と解析を行なうという一連の過程を経験することを目的とする。問題解決能力,文章作成能力,プレゼンテーション能力の習得を目標とする。

授業内容[第回] 研究の進め方,研究テーマの解説・選定[第回] 先行研究・関連論文の調査()[第回] 先行研究・関連論文の調査()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究発表用資料の作成()[第回] 研究発表のプレゼンテーションの準備と練習[第回] 研究発表(研究発表,研究成果レポートの提出)

履修上の注意点研究テーマの例データマイニングの応用インターネット用論理回路の合成情報検索用ハードウエア情報圧縮用ハードウエア書き換え可能 LSI のアーキテクチャ算術演算回路の論理合成インデックス生成関数の構成法論理関数の表現法高速パターンマッチング回路連想記憶装置(CAM)の応用と設計論理関数のスペクトル変換論理関数の分解EXOR を用いた論理合成

準備学習(予習・復習)の内容論文や教科書を配布するので,それを読んで,研究を進める。

教科書研究開始時に指示する

参考書研究開始時に指示する

成績評価の方法毎週, 低コマ以上大学で作業を行ない,大学で作業をしたこと,自宅で作

業をしたこととその時間を日報として記入する。大学での実作業時間が時間以上が単位取得の条件の一つである。これは 低条件であるので,実際はもっと多く行なうことが望ましい。週に

回程度発表会を行ない,発表の出来具合でも採点する。

指導テーマパターンマッチング,データマイニング,論理設計,論理関数

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 高木 友博

授業の概要・到達目標「授業の概要」

独自のデジタルマーケティング技術を実現するため,実験を通じて,事前に仮定したアプローチやアルゴリズムを検証し,改善を行い,精度改善などの高度化を行い,研究を完成させる。

「到達目標」実験を通した検証と改善のサイクルを通して,研究を完成させると同時に,研

究の進め方を会得する。

授業内容[第回] 実験設定[第回] 実験[第回] 実験[第回] 実験[第回] アルゴリズム検討[第回] アルゴリズム改良[第回] 再実験[第回] 再実験[第回] アルゴリズム検討[第回] アルゴリズム改良[第回] 再再実験[第回] 再再実験[第回] アルゴリズム検討[第回] アルゴリズム改良とまとめ

準備学習(予習・復習)の内容授業の間に,システムの課題発見・改良・実験・評価を行う。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 武野 純一

授業の概要・到達目標本研究室で実施している指導テーマは以下のとおりである。意識あるロボットを実現するための研究開発

.人工意識の原理.人工意識のための知的データベースの構築.意識あるヒューマノイドの頭部ロボット.人工意識と感情の生成.ロボット知能の自己発達.高度脳機能障害のモデル化

授業内容[第回] 入門[第回] 人工意識ユニットに関する研究[第回] 人工意識ユニットに関する研究[第回] ロボットの言語獲得に関する研究[第回] ロボットの言語獲得に関する研究[第回] ネットワーク意識に関する研究[第回] ネットワーク意識に関する研究[第回] ロボットの自覚に関する研究[第回] ロボットの自覚に関する研究[第回] 相互コミュケーションの研究[第回] ヒトの感覚・感情の研究[第回] ヒトの高度意識障害に関する研究[第回] ロボットの鏡像認知に関する研究[第回] ロボットの自我の獲得に関する研究

履修上の注意点授業形態ミーティング形式

準備学習(予習・復習)の内容授業日毎に以下の Web の内容を項目選びリサーチすること。

(http://www.rs.cs.meiji.ac.jp/jp/papers/archive.html)

教科書特になし

参考書「心をもつロボット」,武野純一著,日刊工業新聞社「ロボット,意識,心」,武野純一,日新出版Creation of a Conscious Robot, Junichi Takeno, Pan Stanford Book.

成績評価の方法研究の進捗状況によって決める。 低でも自分で行った新しい研究内容がある

ことが単位取得の条件である。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 玉木 久夫

授業の概要・到達目標情報処理関連の仕事に携わるために必要な能力を総合的に育成することを目的

とする。ここで言う「研究」は一般的な仕事の雛形であり,必ずしも研究者の養成を目的とするものではない。具体的には次のような能力を育成することを目指す。

()問題を発見し,テーマと目標を設定する力。()目標の達成のために,自己の責任においてあらゆる可能な手段を追求する姿

勢と能力。()目標の達成のために必要な文献を発見し,読解する力。()授業で学びまた文献より取得した知識を自分の目的のために応用する力。()コミュニケーション能力。以下を含む。(―)平素より,指導教員および研究室の他のメンバーと円滑に意思の疎通を

はかる能力。(―)技術的な内容について,議論を行う能力。(―)研究内容な途中経過について,わかりやすく整理して発表する能力。

授業内容言うまでもないことであるが,卒業研究は時間割で決められた授業時間に出席

して学習を進めさえすれば目的が達成されるものではない。それ以外の時間に,いかに主体的に研究に取り組むかが重要である。また,研究テーマは学生個人によって大きく異なり,さらに研究の進展に応じて指導が必要な事項は随時変化する。これらの事情から,下に掲げる各回の授業内容は,あくまで一例であることを理解されたい。この例では,研究テーマがグラフのパス幅を求めるアルゴリズムであることを仮定している。

[第回] パス幅アルゴリズム改良の模索可能性のリストアップ[第回] 頂点分離列探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 頂点分離列探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 頂点分離列探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 頂点分離鎖探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 頂点分離鎖探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 頂点分離鎖探索におけるフラグメンテーションの活用()[第回] 新しいアルゴリズムの正しさの証明のための補題定式化[第回] 新しいアルゴリズムの正しさの証明のための補題証明[第回] 新しいアルゴリズムの正しさの証明()[第回] 新しいアルゴリズムの正しさの証明()[第回] 新しいアルゴリズムの実行時間解析[第回] 研究のまとめ[第回] 研究発表の準備

履修上の注意点指導教員は研究の遂行のすべての過程において履修者の求めに応じて助言を与

える。指導教員はまた目標の再設定などに際しての価値判断やアプローチの妥当性についての判断を示すことがあるが,「こうすれば必ずうまく行く」という指針を与えることはない。設定した目標を達成することはあくまで履修者本人の責任であって,指導教員

はその目標達成のための数ある資源のひとつと考えなければならない。履修者はまた,書籍,論文,インターネット上の著作物,友人の助言などをすべて(知的所有に抵触しない範囲の中で)自由に使用してよいが,発表においてはそれらの出展をすべて明らかにし,自身がそれらに付け加えた部分によって評価を受けるようにしなければならない。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究は,定められた時間内だけで行うものではない。良い研究結果を得る

ためには,使える時間をすべて研究のために使うことが望ましい。研究室で,他のゼミ生とする会話は,直接研究テーマと関わりがないように思えることでもどこかで役に立つことが多い。また,研究室の外でも,例えば就寝前,目覚めた得,通学中でも,常に研究について考える習慣をつけると退屈しないし,研究がどんどん面白くなる。それらすべてが準備学習であるといえる。

成績評価の方法単位取得のためには次の条件を満たさなければならない。

()「卒業研究」で設定したテーマにおいて,同じく設定した目標を達成していること。中途においてやむを得ず目標を修正するときにはあらかじめ指導教員の許可を得ること。

()発表会において,条件()が満たされていることを明らかにする発表を行うこと。

()研究室の所定のウェブページ上に,研究の目的と成果の詳細を示す報告を掲載すること。

上記()()()の条件を満たしたものに対しては,「授業の概要と目的」の項で述べた目標項目の達成度をそれぞれ評価し,合計して成績とする。コミュニケーション能力の評価は,卒業研究と同様である。

その他オフィスアワーは,教員が居室にいる時間すべてであるので,助言が必要なと

きはいつでも気軽に来室すること。

指導テーマ.グラフアルゴリズム,幾何アルゴリズム,組合せアルゴリズムなどの基礎的

研究とその応用,特に,組み合わせ 適化に対する巨大近傍アプローチや固定パラメータアルゴリズムとその基礎としてのグラフ分割アルゴリズム

.教育への ICT の利用,特に Web 上のプログラミング学習支援システムMILES の開発

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 堤 利幸

授業の概要・到達目標デバイスレベルからシステムレベルに及シームレスなアーキテクチャ技術およ

び設計技術の研究を行い,エレクトロニクスと情報科学の融合をはかり新しい技術の開拓を目指す。

B学生は,年間の卒業研究の研究テーマを決定し,それについての調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を身につけることを目的とする。

M学生は,年間の博士春学期課程(修士)の研究テーマを決定し,それについての調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を身につけることを目的とする。

M学生は,研究テーマを継続し,さらに深化した調査研究を行い,問題発見能力と問題解決能力を磨くことを目的とする。

授業内容毎週,研究打ち合せを行い卒業研究を進めていく。

[第回] 研究の進め方,研究テーマの解説・選定,安全教育[第回] 既往研究・関連文献の調査()[第回] 既往研究・関連文献の調査()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究計画の立案()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究進捗状況のレポートと報告()[第回] 研究発表用資料の作成()[第回] 研究発表用資料の作成()[第回] 研究発表のプレゼンテーションの準備・練習[第回] 学期末研究発表,研究成果報告書の提出

履修上の注意点受動的学習能力の習得から能動的学習能力の獲得に力点を移して指導する。卒業研究では,問題点を理解し解決するための実践力を身につけることを重要

視して指導する。修士研究では,自ら問題点を発見する実践力と問題を深く理解し解決していく

ための方法論を探索し 適な方法で解決するための実践力を,自らの力で獲得できるようにすることを重要視して指導する。

準備学習(予習・復習)の内容事前に,次回の研究打ち合わせまでの研究目標を立てて実行計画を立案し卒業

研究を自分なりに推進しておくこと。特に,専門用語について辞典等で調べておくことは大変有意義なことである。復習として,研究打ち合わせで学習した内容を整理し,次回の研究打ち合わせまでの研究推進を正しい方向に修正すること。また,研究打ち合わせで紹介した課題について文献等で調査すること。

教科書授業中に指示する。

参考書必要に応じて適当な文献を適宜紹介する。

成績評価の方法研究の進め方,研究の達成度の品質を基に,日常の研究に対する姿勢と議論の

積極性,学期末研究会でのプレゼンテーション能力,研究成果報告書の品質,学会発表を加味して総合的に評価する。特に,学会発表がある場合は高く評価する。研究打ち合わせ回数の/以上,研究打合せに出席しなければ不合格とするの

で注意すること。

指導テーマ電子デバイスアーキテクチャ,システム LSI 設計技術,コンピュータアーキテ

クチャ等の研究分野において,デバイスからコンピュータに至るアーキテクチャに関するシームレスなエレクトロインフォマティックス研究を行う。また,計量経済学,金融工学を中心としたエコノミックインフォマティックス研究を行う。具体的には次のようなテーマで研究指導を行う。

[] マイクロプロセッサアーキテクチャ設計ツール MEIMAT の研究開発[] LSI デバイスのばらつきに関する研究[] パワーデバイスに関する研究[] 太陽電池に関する研究[] 情報経済学に関する研究

進行計画各テーマ別に各自が教員と相談して進行計画をたてる。学生は研究を積極的に

進め,教員はそれに対してコメントするので,学生は必要なら計画を改訂し,実施方法を工夫しながら研究を進めていく。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 早川 智一

授業の概要・到達目標ソフトウェア工学関連の研究テーマを設定し,研究計画から研究成果の評価ま

での一連のプロセスの経験を通じて,自ら考え,自ら行動する力を養う。具体的には,ソフトウェア生産技術分野に関して,問題発見能力,問題解決能

力,プレゼンテーション能力,技術報告書作成能力の習得を目標とする。

授業内容[第回] イントロダクション[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の検討や実験(プログラミング)に

よる検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の検討や実験(プログラミング)に

よる検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の検討や実験(プログラミング)に

よる検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の検討や実験(プログラミング)に

よる検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の検討や実験(プログラミング)に

よる検証及び評価[第回] 卒業研究中間発表会[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プ

ログラミング)による検証及び評価[第回] 卒業研究発表会

履修上の注意点ソフトウェアに関する研究は,実際にその有用性と実現可能性を示すことが重

要なので,プロトタイププログラムを開発しながら進めていくことを推奨する。研究状況報告に際しては,実施内容や技術課題や考察に関して,説得力のある根拠を示すことが望ましい。また,他の人の発表の時に積極的に質疑・討論に参加することを求める。発表終了後,発表者は議論した内容を資料にまとめて,研究室全体へ周知・共有すること。議論の時に答えられなかった質問については,後で調べて,まとめ資料に掲載すること。

準備学習(予習・復習)の内容継続的インテグレーション(CIContinuous Integration),継続的デリバリー

(CDContinuous Delivery),DevOps/ChatOps などについて事前に学習し,実際のソフトウェア研究に活用できるようにしておくこと。

教科書特になし

参考書特になし

成績評価の方法日常の研究態度,数回の研究状況報告と討議内容および中間発表,卒業論文,終発表を総合して評価する。なお,日常の研究態度には,他の人の発表の時の

質疑・討論への積極的参加を含む。

指導テーマシステムエンジニアリング(情報システム構築技法)の分野の Web アプリケー

ション構築技法や Web サービス連携技法を中心テーマとし,ソフトウェア開発環境(ソフトウェアアーキテクチャ,モデリング),ソフトウェア設計技法(オブジェクト指向設計技法,フレームワーク),プログラミング技法(オブジェクト指向プログラミング,コンポーネント)などの個別テーマも扱う。

進行計画前半では,卒業研究テーマに関して,主たる技術課題に関する解決方法の検討

や実験(プログラミング)による検証および評価・改良を行ない,中間報告をまとめ,中間発表する。後半では,主たる技術課題に関する解決方法の改良案・代替案の検討や実験(プログラミング)による検証および評価を行い, 後に卒業論文にまとめ,卒業研究発表会で発表する。全体を通じて,順番に研究状況報告を行ない,全員で議論する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 林 陽一

授業の概要・到達目標人工知能技術はビッグデータ社会の要請にどの様に答える必用があるかを念頭

に置いて,人工知能の新しいパラダイムである,()人間のように学習する「ニューラルネットワーク」,()人間の主観的な“あいまいさ”を科学的に扱う「ファジィシステム」,()生物の進化・遺伝的プロセスのアイデアに基づく「進化的計算」,を基盤技術として従来の人工知能では実現出来なかった,更に知的で高度なシステムの構築のための人工知能に基盤技術を習得する。卒業研究では近年,大きな話題になっている人工知能技術,特にディープ

ラーニング,クラス分類を行うための決定木生成アルゴリズム,高精度クラス分類器等に代表されるビッグデータ解析を活用して完全自動運転,金融工学,医療診断・生活習慣病予防などの応用例を含めて高いレベルの魅力的で実用的な卒業研究課題を行う。人工知能ブームは避けて通ることが出来ない全世界的現象であり,人工知能技

術を用いた具体的な応用として完全自動運転の安全性解析,生活習慣に係わる複雑な疾病の早期発見,クレジットカード・住宅ーンなどの審査を迅速・公正に行うための金融工学,大量なデータに基づくデジタルマーケティングなど解決されるべき問題は多く,実用化が急速に進んでいる。到達目標としては情報科学科の卒業生の一般常識として持つべき人工知能社会

の現実を理解すると共に人工知能の基盤技術を身につける事である。これは大手IT 企業・総合電機メーカーだけはなく広く人工知能およびビッグデータ解析を日常的に行う大企業にとって必須技術であると考える。情報科学科には・年次に人工知能の基礎科目は設置していないが,卒業研

究は基礎技術から 先端技術および応用を対象とする。担当教員は金融工学と医学と情報学の境界領域である医療情報学の分野では世

界有数の研究者であるので,常に 新の人工知能の学術情報を取得しているので卒業研究の内容は 先端である。

授業内容[第―回] 人工知能の先端技術の習得[第―回] 人工知能の先端技術の効果的融合による卒業研究の学術文献調査[第―回] 人工知能の先端技術の効果的融合による高精度クラス分類器・抽

出器と応用

履修上の注意点人工知能と知識処理と同の履修は前提知識となるので原則として必須であ

る。

準備学習(予習・復習)の内容人工知能技術によるビッグデータ解析に常に注意を払うこと。

教科書無し。随時指示する。

参考書無し。随時指示する。

成績評価の方法単位修得の条件は理工学部便覧定められているように全授業日数の/以上の

出席が必要である。授業内容である超高精度ルール抽出システムの構築に実質的に貢献できているという客観的証拠(プログラムのソースコード,英語論文の日本語訳,同プレゼンテーション)が必要である。

その他研究室名理工学部情報科学科 人工知能研究室(号館階室)オフィスアワー春・秋学期木曜日質問があれば,遠慮なく研究室に来てください。また,就活相談,院進学相

談,実験室見学(室)なども随時受け付けています。担当教員は情報科学科の年ゼミナールが担当教員でない年生の推薦・大学院入試による学生も指導教員として受け付けている。また,他大学および留学生の大学院志望者も受け付けている。林の電子メールアドレスhayashiy@cs.meiji.ac.jp

指導テーマ卒業論文のテーマとしては大きく以下の四通りが考えられます。

.ビッグデータからの超高精度ルール抽出アルゴリズムの開発.同上の高速化.同上の医学への応用.同上の金融への応用

進行計画担当教員が組んだ大学院生とのチーム編成によって卒業研究を進行する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 宮本 龍介

授業の概要・到達目標画像処理や機械学習の応用からテーマを設定し,設定された課題の解決方法を

考え,それを実際にプログラムによって実装し,評価することにより提案手法の評価を行う。基本的な文献調査の仕方,プログラミング,課題の解決に向けた論理的思考力

を修得することが目標である。

授業内容[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究[第回] 画像処理,信号処理,機械学習に関する研究

準備学習(予習・復習)の内容与えられたテーマに関連する調査を行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,ディスカッション,卒業研究報告を総合して評価する。

その他物体検出・認識,物体追跡,システム実装,VR,AR,環境理解等を中心に画

像処理,機械学習に関連した課題に取り組む。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 向井 秀夫

授業の概要・到達目標春学期は,英語文献を含む専門書や学術論文の調査に重点的に取り組み,研究

の基礎となる力を養う。秋学期は今までの知見に自分の新しい研究内容を付け加えることを目指す。あわせて発表能力をつけることも目標とする。

授業内容[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] 脳神経科学,データ解析,ロボットに関する研究[第回] まとめ

履修上の注意点各人・グループに対する研究指導と全体のミーティングを通じて研究を進める。

準備学習(予習・復習)の内容各自の研究に必要な数学・統計学・自然科学(特に物理学)について十分復習

しておくこと。

成績評価の方法日常の研究態度,研究に関する議論,中間発表,卒業研究報告を総合して評価

する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 横山 大作

授業の概要・到達目標知的情報処理システムに関する新たな知見を得ることを目指し,研究を行う。研究テーマを定め,現在の解決状況を調査し,課題解決と評価方法を検討し,

研究計画を立案して実行していく,という学術研究のプロセスを実行できる能力の獲得を目指す。

授業内容[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()[第回] 輪講と討論()

準備学習(予習・復習)の内容比較的長いスパンでの研究であり,その時点その時点で調査,実証,改善など

異なる目標に取り組んでいくことになる。そのために必要となる基礎知識,基礎技術も様々に変化していく。教員と相談しつつ,自分にとって足りない能力を獲得していくことが必要である。

成績評価の方法ゼミでの文献調査発表,議論を通して,上記の研究能力の獲得状況を総合的に

評価する。

指導テーマ知的情報処理という,「賢く見える処理」に必要な技術分野を広く扱う。

・高性能探索処理に関わる分野(効率の良い探索アルゴリズム,人間にとって望ましい探索結果の獲得方法 等)

・大規模計算システムに関わる分野(スケーラブルな計算プラットフォーム,柔軟な探索用フレームワーク 等)

などについてが主な技術テーマである。適用を考える実問題の一例としては・ゲーム情報学が扱う問題(ボードゲーム,完全/不完全情報ゲーム,多人数ゲーム,リアルタイムストラテジー 等)

・交通サービスに関わる問題(人流把握,交通計画,交通 適化 等)

が考えられる。

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シ ラ バ ス

数学科 専門科目編

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科 目 名

担当者名

基礎線形代数演習

年春学期 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標

行列・行列式の基本事項に関して講義・演習を行う。

行列・行列式などの概念を正しく理解し,逆行列・行列式などの計算

に習熟することが目標である。

授業内容

[第回] 集合と写像(.)(.節は省略)

[第回] 空間内の直線と平面(.)

[第回] 次のベクトルと行列(..)

[第回] 次のベクトルと行列(..)

[第回] 行列の定義,行列のスカラー倍と和,行列の積

[第回] 単位行列と正則行列,掃き出し法による逆行列の計算

[第回] 行列の転置と共役

[第回] 中間テスト,解説

[第回] 行列の分割

[第回] 行列と線形写像

[第回] 順列の偶奇

[第回] 行列式の定義と性質

[第回] 行列式の展開

[第回] 行列式の積,行列式の幾何学的意味

履修上の注意点

必ず基礎線形代数アドバンスドを履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

教科書の本文中に配置されている問題(問.,問.など)は必ず自

分で考えて理解すること。分からない場合は,学習支援センターなどを

活用して次週までに理解すること。授業時間のを演習に当てる。そ

の他宿題によって演習時間の不足を補う。宿題は提出すること。

教科書

「線形代数学講義」,対馬龍司,共立出版

参考書

「線型代数入門」,斉藤正彦,東京大学出版会

成績評価の方法

基礎線形代数アドバンスドと一緒に評価する。

中間テスト,定期テストのそれぞれがで評価する。

総合得点の以上を合格とする。

その他

教科書の正誤表は次のサイトにある。

http://www.isc.meiji.ac.jp/~tsushima/senkei.htmlオフィスアワー・連絡先(内線番号,メールアドレス)は講義のとき

にお知らせします。

科 目 名

担当者名

基礎線形代数演習

年秋学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標

「基礎線形代数」(アドバンスト・コース)の演習科目である。「基

礎線形代数」で学んだ内容に関する問題を解き,線形代数の理解を深

める。

行列の階数・ベクトル空間・部分空間の基底・ベクトルの内積などの

概念を正しく理解し,連立次方程式の解法・部分空間の基底(および

正規直交基底)の求め方などに習熟することが目標である。

授業内容

[第回] 空間内の直線と平面

[第回] 部分空間

[第回] 次独立と次従属,部分空間の基底と次元

[第回] 行列の基本変形と標準型

[第回] 行列の階数

[第回] 連立次方程式の解の構造

[第回] 基底の存在

[第回] ベクトルの内積

[第回] 正規直交基底

[第回] 線形写像

[第回] 基底の取り替え

[第回] 固有値と固有ベクトル

[第回] 行列の対角化

[第回] まとめ

履修上の注意点

「基礎線形代数」(アドバンスト・コース)と合わせて成績の評価を

するため,「基礎線形代数」(アドバンスト・コース)を必ず履修する

こと。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義と演習の内容を復習し,出てきた概念の整理をしておくこ

と。また,疑問があれば積極的に質問すること。

教科書

『線形代数学講義』 対馬龍司 (共立出版)

成績評価の方法

「基礎線形代数」(アドバンスト・コース)と一緒に評価する。試験

,演習・レポート・小テストで評価し,合計が満点の以上

を合格とする。

その他

講義・演習中の質問は歓迎する。

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科 目 名

担当者名

基礎微分積分演習

年春学期 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標

講義の概要

微分積分学の基礎的な事柄について理解する。変数関数のテイラー

展開及び広義積分について学ぶ。

到達目標

テイラー展開と広義積分,複素数値関数の積分,コーシーの平均値の

定理など,解析学の入門的な事柄を理解する。

授業内容

[第回] 高校までの微積分の要点と論点

[第回] 関数の多項式近似,べき級数展開

[第回] 具体例による検証,オイラーの公式

[第回] テイラー展開

[第回] 無限小,ロピタルの定理

[第回] テイラーの定理

[第回] テイラー展開の収束

[第回] 定積分とその拡張,広義積分

[第回] さまざまな関数の広義積分,無限区間の広義積分

[第回] 複素数値関数の微積分

[第回] 積分の評価,テイラー展開の剰余項

[第回] 平面曲線と曲率

[第回] コーシーの平均値の定理

[第回] 講義全体の総括

履修上の注意点

本講義は,アドバンスト・コースである。基礎微分積分演習とあわ

せて評価するので,基礎微分積分演習の履修は必須とする。

準備学習(予習・復習)の内容

.高校で学んだ数学の事柄が前提となるので,必要に応じて復習する

こと。

.講義は常に前回までの内容が前提となるので,教科書の該当箇所を

毎回復習し,講義に望むこと。

.シラバスの内容は予定であり,履修者の理解の状況や講義の進度に

応じて変更する場合がある。変更する場合には講義時に知らせる。

.講義では本シラバスの内容に準じて基本的な事柄について解説をお

こなう。演習においては,講義の内容に基づいて演習をおこなう。

.講義の進度や内容に応じて,演習と講義の時間を入れ換える(演習

の時間に講義を行う,あるいは講義の時間に演習を行う)場合もあ

る。その場合は,講義時に知らせる。

教科書

「微分積分学」難波誠,裳華房

参考書

.「新しい微積分〈上〉」,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,

講談社

.「理工系の微分積分学」新保経彦,吹田信之,学術図書出版

.「微分積分学としてのベクトル解析」宮島静雄,共立出版

.「微分方程式で数学モデルを作ろう」デヴィッドバージェス,モラ

グボリー著,日本評論社

.「複素関数概説」,今吉洋一,サイエンス社

.「曲線と曲面の微分幾何」,小林昭七,裳華房

成績評価の方法

期末試験(満点の以上を単位修得の条件とする)。基礎微分

積分と基礎微分積分演習を一緒に評価する。

科 目 名

担当者名

数学の方法

年春学期 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標

数学をきちんと書き表すために必須の言葉である「集合」「写像」「論

理」について学ぶ。数学をよく理解するためには,直観と論理の両方が

必要であり,どちらか一方だけでは健全な数学にならない。この講義で

は,直観的な理解と厳密な表現の両方を対比させながら,数学の基礎的

な言語や表現法について学ぶ。

授業内容

[第回] 導入

[第回] 集合とは何か

[第回] 和集合と共通部分

[第回] 集合算

[第回] 写像とは何か

[第回] 逆写像について

[第回] 論理とは何か

[第回] 否定と真理表

[第回] 「かつ」と「または」について

[第回] ドモルガンの法則

[第回] 整数とは何か

[第回] 有理数とは何か

[第回] 実数とは何か

[第回] まとめ

履修上の注意点

授業時間のを講義に,を演習にあてる。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回演習問題を配布するので,復習に利用するように。

教科書

使用しない。

参考書

講義中に適宜紹介する。

成績評価の方法

定期試験,演習で評価する。

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科 目 名

担当者名

ベクトル空間論

年春学期 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標

部構成で講義を行う。

第部 抽象ベクトル空間の理論

ベクトル空間を公理として定義し,数ベクトルだけでなく,数列の集

合や関数の集合もベクトル空間として扱う。

第部 次形式

次式で定まる関数を,対照行列の理論を用いて解析する。

第部 ジョルダン標準形

行列の対角化よりも一般化された標準形である。その理論と計算方法

を学ぶ。

授業内容

[第回] 抽象ベクトル空間

[第回] 基底と次元,基底の変換

[第回] 線形写像と表現行列

[第回] 双対空間と商空間

[第回] 抽象ベクトル空間のまとめ

[第回] 次形式とエルミート形式

[第回] 次形式の標準形

[第回] 次曲線,次曲面

[第回] 次形式のまとめ

[第回] 単因子

[第回] ジョルダン標準形

[第回] ジョルダン標準形の計算

[第回] ジョルダン標準形の計算(つづき)

[第回] aまとめ,b試験

履修上の注意点

基礎線形代数学,の内容を理解していることを前提とする。

ベクトル空間論演習も同時に履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義の前には,

()前回までの授業内容を確認しておくこと。

()次回の授業範囲の内容をあらかじめ読んでおくこと。

教科書

『線形代数学講義(改訂版)』,対馬龍司(共立出版)

追加

http://www.isc.meiji.ac.jp/~tsushima/senkei/furoku.pdf「第部 抽象ベクトル空間」についてはプリントを配布。

参考書

斎藤正彦「線形代数学入門」 東京大学出版会

成績評価の方法

小テストを複数回,及び期末テストを実施する。

小テストの合計を,期末テストをで評価し,合計が満点の

以上を単位習得の条件とする。

科 目 名

担当者名

ベクトル空間論演習

年春学期 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標

部構成で講義を行う。

第部 抽象ベクトル空間の理論

ベクトル空間を公理として定義し,数ベクトルだけでなく,数列の集

合や関数の集合もベクトル空間として扱う。

第部 次形式

次式で定まる関数を,対照行列の理論を用いて解析する。

第部 ジョルダン標準形

行列の対角化よりも一般化された標準形である。その理論と計算方法

を学ぶ。

授業内容

[第回] 抽象ベクトル空間

[第回] 基底と次元,基底の変換

[第回] 線形写像と表現行列

[第回] 双対空間と商空間

[第回] 抽象ベクトル空間のまとめ

[第回] 次形式とエルミート形式

[第回] 次形式の標準形

[第回] 次曲線,次曲面

[第回] 次形式のまとめ

[第回] 単因子

[第回] ジョルダン標準形

[第回] ジョルダン標準形の計算

[第回] ジョルダン標準形の計算(つづき)

[第回] aまとめ,b試験

履修上の注意点

基礎線形代数学,の内容を理解していることを前提とする。

ベクトル空間論も同時に履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義の前には,

()前回までの授業内容を確認しておくこと。

()次回の授業範囲の内容をあらかじめ読んでおくこと。

教科書

『線形代数学講義(改訂版)』,対馬龍司(共立出版)

追加

http://www.isc.meiji.ac.jp/~tsushima/senkei/furoku.pdf「第部 抽象ベクトル空間」についてはプリントを配布。

参考書

斎藤正彦「線形代数学入門」 東京大学出版会

成績評価の方法

小テストを複数回,及び期末テストを実施する。

小テストの合計を,期末テストをで評価し,合計が満点の

以上を単位習得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

代数概論

年秋学期 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標

群・環・体の概念は数学のどの分野にも登場するので,代数学の講義

でその深い理論を学ぶ前に,早い学年でそれらを大まかに学ぶことも必

要である。この講義の目的はそこにある。また,抽象的な定義・性質を

学ぶだけでは,何が面白いのがよくわからないであろうし,深い理解を

得ることはできない。よって,初等整数論や方程式の可解性などの具体

的な話題を交えて講義する。

高校生時代から使っている初等整数論や体上の多項式環の基本性質

を,証明も含めて正しく理解することが目的である。

授業内容

講義の合間に演習を入れる。毎回,簡単な宿題を出す。

[第回] 初等整数論(ベズーの定理)

[第回] 初等整数論(素因数分解の一意性,合同式,既約剰余類)

[第回] 初等整数論(中国剰余定理,フェルマーの小定理)

[第回] 環について(複素数の部分環を扱う)

[第回] 体上の多項式環(ユークリッド除法,因数分解の一意性)

[第回] 体上の多項式環(部分分数分解など)

[第回] 代数学の基本定理

[第回] 中間テスト,解説

[第回] 整数上の多項式環(Eisenstein の判定法,Gauss の定理)

[第回] 対称群

[第回] 対称式の基本定理,判別式,

[第回] 交代式の基本定理,終結式

[第回] 次方程式・次方程式の解の公式

[第回] 次方程式・次方程式の解の公式

履修上の注意点

代数概論演習と一緒に履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

基礎線形代数,とベクトル空間論の内容は理解しておくこと。

教科書

プリントを配布する。

参考書

使用しない。

成績評価の方法

代数概論演習と一緒に評価する。中間テストと定期試験のそれぞれが

として評価する。総合得点の以上を合格とする。

その他

オフィスアワー・連絡先(内線番号,メールアドレス)は講義のとき

にお知らせします。

科 目 名

担当者名

代数概論演習

年秋学期 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標

群・環・体の概念は数学のどの分野にも登場するので,代数学の講義

でその深い理論を学ぶ前に,早い学年でそれらを大まかに学ぶことも必

要である。この講義の目的はそこにある。また,抽象的な定義・性質を

学ぶだけでは,何が面白いのがよくわからないであろうし,深い理解を

得ることはできない。よって,初等整数論や方程式の可解性などの具体

的な話題を交えて講義する。

高校生時代から使っている初等整数論や体上の多項式環の基本性質

を,証明も含めて正しく理解することが目的である。

授業内容

講義の合間に演習を入れる。毎回,簡単な宿題を出す。

[第回] 初等整数論(ベズーの定理)

[第回] 初等整数論(素因数分解の一意性,合同式,既約剰余類)

[第回] 初等整数論(中国剰余定理,フェルマーの小定理)

[第回] 環について(複素数の部分環を扱う)

[第回] 体上の多項式環(ユークリッド除法,因数分解の一意性)

[第回] 体上の多項式環(部分分数分解など)

[第回] 代数学の基本定理

[第回] 中間テスト,解説

[第回] 整数上の多項式環(Eisenstein の判定法,Gauss の定理)

[第回] 対称群

[第回] 対称式の基本定理,判別式,

[第回] 交代式の基本定理,終結式

[第回] 次方程式・次方程式の解の公式

[第回] 次方程式・次方程式の解の公式

履修上の注意点

代数概論と一緒に履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

基礎線形代数,とベクトル空間論の内容は理解しておくこと。

教科書

プリントを配布する。

参考書

使用しない。

成績評価の方法

代数概論と一緒に評価する。中間テストと定期試験のそれぞれが

として評価する。総合得点の以上を合格とする。

その他

オフィスアワー・連絡先(内線番号,メールアドレス)は講義のとき

にお知らせします。

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科 目 名

担当者名

幾何入門

年春学期 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標

概要多変数関数の積分(重積分)について学ぶ。

到達目標体積や曲面の面積の計算に応用する。

さらに,曲線・曲面上の積分である線積分・面積分について学び,応

用上重要なベクトル解析の諸定理を学ぶ。

主に計算に習熟することが目標である。

授業内容

[第回] 多変数関数の積分

[第回] リーマン和,累次積分

[第回] 重積分の重複積分への帰着

[第回] フビニの定理

[第回] 一般領域上の多重積分

[第回] 重積分の変数変換とヤコビアン

[第回] ベクトル場

[第回] 平面内の曲線

[第回] 線積分

[第回] グリーンの定理

[第回] ポテンシャルとベクトル場に関する微分演算(勾配ベクトル

場)

[第回] ベクトル場に関する演算(ベクトル場の発散)

[第回] ガウスの発散定理

[第回] ストークスの定理

履修上の注意点

授業時間のを演習を兼ねた小テストにあてる。これは,主に理解

を深めるとともに,理解度を確かめるためである。なお,基礎微分積分

と解析学の履修を前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に,年次に学んだ微分積分学と線形代数学の理解度を確かめ,

理解を深めておくこと。復習として,講義内容をノートを見ることなく

再現できるまで理解すること。

教科書

特に指定しない。

参考書

桂田祐史・佐藤篤之 「力のつく微分積分―多変数の微積分」(共立

出版)

一樂重雄・池田裕司「微分積分学」朝倉書店(第,章)

大学数学教育研究会編「大学課程 微分積分学概説」共立出版(第

章)

小林昭七,「続 微分積分読本―多変数―」裳華房

成績評価の方法

期末試験,小テスト,授業態度で評価する。

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

幾何入門

年秋学期 単位 今野 宏

授業の概要・到達目標

この講義は,幾何入門演習とともに,位相幾何学(トポロジーとも

呼ばれる)の入門講義である。位相幾何学とは,図形を連続的に変形し

ても不変な性質を調べる学問である。すなわち,図形は点がつながって

できているが,点のつながり方,という図形のもつ定性的な性質を調べ

る学問である。「点がつながっていること」は開集合,閉集合など位相

の概念を用いて表現される。この講義では,ユークリッド空間の位相か

ら初めて,位相空間の考え方の入口までを解説する。

ユークリッド空間の位相や連続写像の基本的な性質を理解すること,

さらに,抽象的な位相空間の概念を理解することが目標である。

授業内容

[第回] ユークリッド空間

[第回] 開集合,閉集合

[第回] 内点,外点,境界点

[第回] 開集合,閉集合(演習)

[第回] 写像の連続性と点列の収束

[第回] 写像の連続性と点列の収束(演習)

[第回] 写像の連続性と開集合

[第回] 写像の連続性と開集合(演習)

[第回] まとめと演習

[第回] 位相空間と連続写像

[第回] 相対位相

[第回] 距離空間

[第回] さまざまな位相

[第回] aまとめと展望,b試験

履修上の注意点

幾何入門と幾何入門演習は同じ成績をつけるので,幾何入門と

幾何入門演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容

講義中に提示した演習問題を解くことを通して,講義で解説されたさ

まざまな概念を修得すること。

参考書

『集合と位相への入門~ユークリッド空間の位相~』鈴木晋一(サイ

エンス社)

『集合と位相』小森洋平(日本評論社)

成績評価の方法

幾何入門と幾何入門演習は同じ成績をつける。期末試験,演

習・レポートを基準にして総合的に評価する。とくに,授業への貢

献度に応じて加点をする。合計が満点の以上を単位修得の条件とす

る。

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科 目 名

担当者名

幾何入門演習

年秋学期 単位 今野 宏

授業の概要・到達目標

この講義は,幾何入門とともに,位相幾何学(トポロジーとも呼ば

れる)の入門講義である。位相幾何学とは,図形を連続的に変形しても

不変な性質を調べる学問である。すなわち,図形は点がつながってでき

ているが,点のつながり方,という図形のもつ定性的な性質を調べる学

問である。この講義では,曲面の位相幾何学を解説するとともに,幾何

学に関連した演習を行う。

曲面という位相空間の具体例を通して位相幾何学の考え方を修得する

こと,さらに,演習を通して抽象的な位相空間の概念を理解することが

目標である。

授業内容

[第回] 曲面とは

[第回] 曲面を作る

[第回] 曲面を作る(演習)

[第回] 曲面のオイラー数

[第回] 曲面のオイラー数(演習)

[第回] 曲面の展開図

[第回] 曲面の展開図(演習)

[第回] 曲面の分類

[第回] 高次元の図形

[第回] 位相空間と連続写像(演習)

[第回] 相対位相(演習)

[第回] 距離空間(演習)

[第回] さまざまな位相(演習)

[第回] aまとめと展望,b試験

履修上の注意点

幾何入門と幾何入門演習は同じ成績をつけるので,幾何入門と

幾何入門演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容

講義中に提示した演習問題を解くことを通して,講義で解説されたさ

まざまな概念を修得すること。

参考書

『絵ときトポロジー―曲面のかたち』前原濶・桑田孝泰(共立出版)

『よくわかるトポロジー』山本修身(森北出版)

『位相幾何入門』小宮克弘(裳華房)

成績評価の方法

幾何入門と幾何入門演習は同じ成績をつける。期末試験,演

習・レポートを基準にして総合的に評価する。とくに,授業への貢

献度に応じて加点をする。合計が満点の以上を単位修得の条件とす

る。

科 目 名

担当者名

解析学

年秋学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標

主として変数関数の微分法を学ぶ。

微分法の諸概念を理解し,基本的な計算法を習得することを目標とす

る。

授業内容

[第回] 変数関数の微分法の復習

[第回] 偏微分

[第回] 平面と曲面

[第回] 接平面と偏微分

[第回] 合成関数の微分

[第回] 座標変換

[第回] 変数関数の極値

[第回] テイラー展開

[第回] 写像の微分

[第回] 逆写像とその微分

[第回] 逆関数の定理と陰関数

[第回] 変数関数の連続性

[第回] 偏微分の順序交換,全微分可能性

[第回] テイラー展開と極値の判定

履修上の注意点

解析学演習も合わせて受講すること。本講義のみ履修することは認

められない。解析学と解析学演習は一緒に評価する。

基礎微分積分およびの内容を仮定する。真摯に学習することを望

む。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学を理解しておくこと。

教科書

『新しい微積分・下』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

参考書

『新しい微積分・上』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位取得の条件とする。

Page 72:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

解析学

年春学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標

微分積分の理論的側面について,より詳細に学ぶ。これまでに学習し

た微分積分学におけるさまざまな定理について,その内容の見直しをお

こなう。

多変数関数を含む微分とその応用について理解を深めることを目標と

する。

授業内容

[第回] 復習極限と関数の連続性

[第回] 復習微分係数,導関数と基本性質

[第回] 連続関数列と一様収束性

[第回] 関数列,無限級数の積分と微分

[第回] 区分求積法

[第回] 原始関数の存在

[第回] 広義積分の定義

[第回] 広義積分の収束判定

[第回] 偏微分と全微分

[第回] 多変数関数の極値

[第回] 多変数関数の極値とヘッセ行列

[第回] 陰関数定理と逆写像定理

[第回] 条件付き 大 小問題

[第回] 講義全体の総括

履修上の注意点

解析学演習も合わせて受講すること。本講義のみ履修することは認

められない。解析学と解析学演習は一緒に評価する。

数学の方法,基礎線形代数および,基礎微分積分および,解

析学の内容を仮定する。真摯に学習することを望む。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学を理解しておくこと。

教科書

『新しい微積分・下』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

参考書

『新しい微積分・上』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

解析学

年秋学期 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標

概要多変数の微分積分について学んだのちに,ベクトル解析において

重要な線積分と面積分を学ぶ。特に,偏微分方程式の解析において重要

なグリーンの定理,ガウスの発散定理,ストークスの定理について解説

する。

到達目標多変数関数の微分積分及びベクトル解析について,理解を深

める

授業内容

[第回] 重積分と面積

[第回] 積分の平均値の定理

[第回] 積分の順序交換

[第回] 復習線積分の定義と基本性質

[第回] 復習グリーンの定理

[第回] 重積分における変数変換

[第回] 重積分における広義積分

[第回] スカラー値関数の面積分

[第回] ベクトル場の面積分

[第回] ガウスの発散定理

[第回] ストークスの定理

[第回] ベクトル解析の応用ラプラス方程式の解の一意性

[第回] ベクトル解析の応用調和関数の球面平均の性質

[第回] まとめ

履修上の注意点

.年次春学期までの数学の必修科目の内容すべてを利用する。必要

に応じて復習すること。

.解析学と解析学演習の両方を同時に履修すること。片方だけの

履修は認められない。

.シラバスの内容は予定であり,履修者の理解の状況や講義の進度に

応じて変更する場合がある。変更する場合には講義時に知らせる。

.講義では本シラバスの内容に準じて基本的な事柄について解説をお

こなう。演習においては,講義の内容に基づいて演習をおこなう。

.講義の進度や内容に応じて,演習と講義の時間を入れ換える(演習

の時間に講義を行う,あるいは講義の時間に演習を行う)場合もあ

る。その場合は,講義時に知らせる。

準備学習(予習・復習)の内容

講義は常に前回までの内容が前提となるので,教科書の該当箇所を毎

回復習し,講義に望むこと。

教科書

「微分積分学(数学シリーズ)」難波誠,裳華房

「微分積分学としてのベクトル解析」宮島静雄,共立出版

参考書

「理工系の微分積分学」新保経彦,吹田信之,学術図書出版

成績評価の方法

定期テストで評価する。合計が満点の以上を単位取得の条

件とする。

解析学と解析学演習を一緒に評価する。

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科 目 名

担当者名

解析学演習

年秋学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標

解析学と並行して,主として変数関数の微分法を習熟するための

演習をおこなう。

微分法の諸概念を理解し,基本的な計算法を習得することを目標とす

る。

授業内容

[第回] 変数関数の微分法の復習

[第回] 偏微分

[第回] 平面と曲面

[第回] 接平面と偏微分

[第回] 合成関数の微分

[第回] 座標変換

[第回] 変数関数の極値

[第回] テイラー展開

[第回] 写像の微分

[第回] 逆写像とその微分

[第回] 逆関数の定理と陰関数

[第回] 変数関数の連続性

[第回] 偏微分の順序交換,全微分可能性

[第回] テイラー展開と極値の判定

履修上の注意点

解析学も合わせて受講すること。本演習のみ履修することは認めら

れない。解析学演習と解析学は一緒に評価する。

基礎微分積分およびの内容を仮定する。真摯に学習することを望

む。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学を理解しておくこと。

教科書

『新しい微積分・下』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

参考書

『新しい微積分・上』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

解析学演習

年春学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標

解析学と並行して,微分積分の理論的側面について,より詳細に学

ぶ。これまでに学習した微分積分学におけるさまざまな定理について,

演習をおこなう。

多変数関数を含む微分とその応用について理解を深めることを目標と

する。

授業内容

[第回] 復習極限と関数の連続性

[第回] 復習微分係数,導関数と基本性質

[第回] 連続関数列と一様収束性

[第回] 関数列,無限級数の積分と微分

[第回] 区分求積法

[第回] 原始関数の存在

[第回] 広義積分の定義

[第回] 広義積分の収束判定

[第回] 偏微分と全微分

[第回] 多変数関数の極値

[第回] 多変数関数の極値とヘッセ行列

[第回] 陰関数定理と逆写像定理

[第回] 条件付き 大 小問題

[第回] 講義全体の総括

履修上の注意点

解析学(講義)も合わせて受講すること。本演習のみ履修すること

は認められない。解析学と解析学演習は一緒に評価する。

数学の方法,基礎線形代数および,基礎微分積分および,解

析学の内容を仮定する。真摯に学習することを望む。

準備学習(予習・復習)の内容

微分積分学,線形代数学を理解しておくこと。

教科書

『新しい微積分・下』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

参考書

『新しい微積分・上』,長岡亮介,渡辺浩,矢崎成俊,宮部賢志,(講

談社)

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位取得の条件とする。

Page 74:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

解析学演習

年秋学期 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標

概要多変数の微分積分について学んだのちに,ベクトル解析において

重要な線積分と面積分を学ぶ。特に,偏微分方程式の解析において重要

なグリーンの定理,ガウスの発散定理,ストークスの定理について解説

する。

到達目標多変数関数の微分積分及びベクトル解析について,理解を深

める

授業内容

[第回] 重積分と面積

[第回] 積分の平均値の定理

[第回] 積分の順序交換

[第回] 復習線積分の定義と基本性質

[第回] 復習グリーンの定理

[第回] 重積分における変数変換

[第回] 重積分における広義積分

[第回] スカラー値関数の面積分

[第回] ベクトル場の面積分

[第回] ガウスの発散定理

[第回] ストークスの定理

[第回] ベクトル解析の応用ラプラス方程式の解の一意性

[第回] ベクトル解析の応用調和関数の球面平均の性質

[第回] まとめ

履修上の注意点

.年次春学期までの数学の必修科目の内容すべてを利用する。必要

に応じて復習すること。

.解析学と解析学演習の両方を同時に履修すること。片方だけの

履修は認められない。

.シラバスの内容は予定であり,履修者の理解の状況や講義の進度に

応じて変更する場合がある。変更する場合には講義時に知らせる。

.講義では本シラバスの内容に準じて基本的な事柄について解説をお

こなう。演習においては,講義の内容に基づいて演習をおこなう。

.講義の進度や内容に応じて,演習と講義の時間を入れ換える(演習

の時間に講義を行う,あるいは講義の時間に演習を行う)場合もあ

る。その場合は,講義時に知らせる。

準備学習(予習・復習)の内容

講義は常に前回までの内容が前提となるので,教科書の該当箇所を毎

回復習し,講義に望むこと。

教科書

「微分積分学(数学シリーズ)」難波誠,裳華房

「微分積分学としてのベクトル解析」宮島静雄,共立出版

参考書

「理工系の微分積分学」新保経彦,吹田信之,学術図書出版

成績評価の方法

定期テストで評価する。合計が満点の以上を単位取得の条

件とする。

解析学と解析学演習を一緒に評価する。

科 目 名

担当者名

関数論

年春学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

関数論では,複素数関数とその微分および積分を学ぶ。実数の変

数関数の微分・積分と比較して聞くと良い。特に正則関数の驚くべき美

しい性質を学ぶ。

本講義を通して,複素関数の計算に習熟し,微分や積分が計算できる

ようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 複素数

[第回] 複素平面,極形式,オイラーの公式

[第回] 複素関数,極限

[第回] 複素関数の連続性と微分

[第回] コーシー・リーマンの関係式

[第回] 指数関数

[第回] 対数関数

[第回] 三角関数

[第回] 複素線積分

[第回] 周回積分

[第回] べき級数

[第回] 収束半径

[第回] べき級数展開

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

関数論と関数論演習の両方を同時に履修すること。片方だけの履

修は認められない。

基礎微分積分・同演習,基礎微分積分,解析学・同演習の履修

を前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

実関数の微分・積分および実数のべき級数の復習をしておくこと。予

習として,教科書の該当箇所を読み,不明点を明らかにしておくこと。

復習として,教科書の演習問題を解くこと。

教科書

『複素関数入門』ジェームズ・ウォード・ブラウン,リュウエル・V.チャーチル,数学書房

参考書

『複素解析(プリンストン解析学講義)』エリアス・M. スタイン,ラ

ミ・シャカルチ,日本評論社

『複素関数入門』神保道夫著,岩波書店

『複素数講』志賀浩二著,朝倉書店

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

その他

関数論と関数論演習はそれぞれで試験を行うが,成績は両方の試

験を総合して評価する。

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科 目 名

担当者名

関数論

年秋学期 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標

「関数論」の続編として,複素平面上の正則関数の諸性質を講義す

る。正則関数が持つ豊かな性質を理解し,具体的な応用に習熟すること

を目的とする。対応する内容の演習を「関数論演習」で行う。

授業内容

[第回] 複素変数の関数と実変数の関数,正則関数,解析関数

[第回] 平面の位相

[第回] 解析関数の一致の定理

[第回] 複素積分とグリーンの公式

[第回] コーシーの積分定理

[第回] コーシーの積分表示

[第回] 正則関数のベキ級数展開

[第回] 大絶対値の原理と代数学の基本定理

[第回] 円環上の正則関数のローラン展開

[第回] 留数定理

[第回] 留数定理の実関数の定積分への応用

[第回] リーマン球面と正則関数

[第回] リーマン球面上の有理型関数と特異点

[第回] 無限遠点の留数

履修上の注意点

「関数論・同演習」はもちろん,年次春学期までの必修科目の履

修を前提とする。

この科目を履修するときは,「関数論演習」も併せて履修すること。

成績は科目合わせた形で共通の評価をするので,一方だけ選択するこ

とは認められない。

準備学習(予習・復習)の内容

「関数論」の内容を復習しておくこと。

講義の復習をしっかりとして,毎回配布予定の演習問題の幾つかは次

回の講義の前までに解いておこう。

教科書

指定しない

参考書

神保道夫 著「複素関数入門」岩波書店

藤本担孝 著「複素解析」岩波書店

志賀啓成 著「複素解析学」培風館

野口潤次郎 著「複素解析概論」裳華房

郡 敏昭 著「複素関数の解析学」遊星社

堤 正義 著「物理と複素数」共立出版

成績評価の方法

期末試験,レポートなどで評価する。合計が満点の以上

を単位修得の条件とする。なお,関数論と関数論演習には同じ成績

を付けることにする。

その他

講義は授業内容の項目の順序で進める予定であるが,変更することも

あり得る。

科 目 名

担当者名

関数論演習

年春学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

関数論では,複素数関数とその微分および積分を学ぶ。実数の変

数関数の微分・積分と比較して聞くと良い。特に正則関数の驚くべき美

しい性質を学ぶ。

本講義を通して,複素関数の計算に習熟し,微分や積分が計算できる

ようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 複素数

[第回] 複素平面,極形式,オイラーの公式

[第回] 複素関数,極限

[第回] 複素関数の連続性と微分

[第回] コーシー・リーマンの関係式

[第回] 指数関数

[第回] 対数関数

[第回] 三角関数

[第回] 複素線積分

[第回] 周回積分

[第回] べき級数

[第回] 収束半径

[第回] べき級数展開

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

関数論と関数論演習の両方を同時に履修すること。片方だけの履

修は認められない。

基礎微分積分・同演習,基礎微分積分,解析学・同演習の履修

を前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

実関数の微分・積分および実数のべき級数の復習をしておくこと。予

習として,教科書の該当箇所を読み,不明点を明らかにしておくこと。

復習として,教科書の演習問題を解くこと。

教科書

『複素関数入門』ジェームズ・ウォード・ブラウン,リュウエル・V.チャーチル,数学書房

参考書

『複素解析(プリンストン解析学講義)』エリアス・M. スタイン,ラ

ミ・シャカルチ,日本評論社

『複素関数入門』神保道夫著,岩波書店

『複素数講』志賀浩二著,朝倉書店

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

その他

関数論と関数論演習はそれぞれで試験を行うが,成績は両方の試

験を総合して評価する。

Page 76:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

関数論演習

年秋学期 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標

「関数論」に対応する演習を行う。正則関数が持つ豊かな性質を理

解し,具体的な応用に習熟することを目的とする。

授業内容

[第回] 複素変数の関数と実変数の関数,正則関数,解析関数

[第回] 平面の位相

[第回] 解析関数の一致の定理

[第回] 複素積分とグリーンの公式

[第回] コーシーの積分定理

[第回] コーシーの積分表示

[第回] 正則関数のベキ級数展開

[第回] 大絶対値の原理と代数学の基本定理

[第回] 円環上の正則関数のローラン展開

[第回] 留数定理

[第回] 留数定理の実関数の定積分への応用

[第回] リーマン球面と正則関数

[第回] リーマン球面上の有理型関数と特異点

[第回] 無限遠点の留数

履修上の注意点

「関数論・同演習」はもちろん,年次春学期までの必修科目の履

修を前提とする。

この科目を履修するときは,「関数論」も併せて履修すること。成

績は科目合わせた形で共通の評価をするので,一方だけ選択すること

は認められない。

準備学習(予習・復習)の内容

「関数論」の内容を復習しておくこと。

講義の復習をしっかりとして,毎回配布予定の演習問題の幾つかは,

次回の講義の前までに解いておこう。

教科書

指定しない。

参考書

神保道夫 著「複素関数入門」岩波

藤本担孝 著「複素解析」岩波

志賀啓成 著「複素解析学」培風館

野口潤次郎 著「複素解析概論」裳華房

郡 敏昭 著「複素関数の解析学」遊星社

堤 正義 著「物理と複素数」共立出版

成績評価の方法

期末試験,レポートなどで評価する。合計が満点の以上

を単位修得の条件とする。なお,関数論と関数論演習には同じ成績

を付けることにする。

科 目 名

担当者名

常微分方程式

年春学期 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標

常微分方程式の基本事項を,具体的な現象を記述する数学的モデルと

しての微分方程式の役割に重点をおいて講義・演習する。

授業内容

[第回] 導入

[第回] 人口増加のモデル

[第回] 飽和現象

[第回] 平衡状態

[第回] 平衡状態の安定性

[第回] 円運動

[第回] 保存則

[第回] 螺旋運動と平衡状態の安定性

[第回] 生態系とボルテラ系

[第回] ボルテラ系の平衡状態

[第回] ボルテラ系の保存則

[第回] なだれの微分方程式

[第回] 微分方程式と因果律

[第回] まとめ

履修上の注意点

毎回,講義と演習をセットにして進める。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回演習問題を配布するので,復習に利用するように。

教科書

使用しない。

参考書

講義中に適宜紹介する。

成績評価の方法

演習などへの参加態度(),試験()

Page 77:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

常微分方程式

年春学期 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標

常微分方程式の基本事項を講義する。常微分方程式の理論はそれ自体

としての価値をもつばかりでなく,偏微分方程式の理論を学ぶ前提とな

るものである。この講義では,線形常微分方程式の理論を線形代数の概

念を用いて整理しながら,具体的な現象を記述する微分方程式の機能を

見る。

授業内容

[第回] 線形常微分方程式と行列

[第回] 指数関数解()固有値と固有ベクトル

[第回] 指数関数解()具体的な例

[第回] 指数関数解()対角化

[第回] 行列の指数関数()発見的方法

[第回] 行列の指数関数()具体的な例

[第回] 行列の指数関数()行列のノルム

[第回] 行列の指数関数()積分方程式の方法

[第回] 非斉次方程式と斉次方程式

[第回] 非斉次方程式の特殊解

[第回] 定数変化法

[第回] 準静的変化

[第回] ヒステリシス

[第回] まとめ

履修上の注意点

講義と演習をセットにして授業を行う。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回演習問題を配布するので,復習に利用するように。

教科書

使用しない。

参考書

講義中に適宜紹介する。

成績評価の方法

期末試験(),演習などへの参加態度()

科 目 名

担当者名

偏微分方程式

年秋学期 単位 廣瀬 宗光

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

微分方程式は解析学の も重要なテーマであるが,幾何学とも関係が

深く,また数学以外の他の諸科学にも広範な応用を持つ。この講義は偏

微分方程式論への入門を目的とする。偏微分方程式の代表的な三つの型

(双曲型,放物型,楕円型)から,それぞれ代表的なケースを取り上げ,

解の求め方や解の性質について解説する。

「到達目標」

基本的な偏微分方程式の初期値問題や混合問題の解法を身に着け,解

の性質について理解することを到達目標とする。

授業内容

[第回] はじめに

偏微分方程式の基礎知識・用語を確認する。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

双曲型方程式の代表例である波動方程式を扱う。次元の波

動方程式は,弦の振動現象を記述した方程式である。まず,

次元波動方程式の一般解を求める。さらに無限長の弦に対

する波動方程式の初期値問題(コーシー問題)を解くことに

する。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

引き続き,無限長の弦について考える。この回では,非斉次

の次元波動方程式の初期値問題の解法について調べること

にする。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

半直線状の弦を考え,次元波動方程式の初期値境界値問題

(混合問題)の解法について考察する。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

有限な長さの弦を考え,次元波動方程式の初期値境界値問

題をつの方法で解いてみる。すなわち,一般解をもとに解

を構成する方法に加え,フーリエの方法(変数分離法)につ

いても紹介する。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

Rで定義された次元波動方程式の初期値問題の解を,第

回で用いた方法を利用して求めることにする。

[第回] 双曲型偏微分方程式()

Rで定義された次元波動方程式の初期値問題の解は,

次元波動方程式の解を利用して変数低減法で解くことができ

ることを説明する。

[第回] 放物型偏微分方程式()

放物型方程式の代表例である熱方程式を扱う。次元の熱方

程式は,針金のような細い棒に対する熱の伝導現象を記述し

た方程式である。この回では次元熱方程式の初期値境界値

問題の解の一意性を示すために「 大値の原理」を証明する。

[第回] 放物型偏微分方程式()

次元熱方程式の初期値境界値問題に対して,フーリエの方

法による解法を紹介する。フーリエの方法で求めた形式解

が,熱方程式を満たすことも証明する。

[第回] 楕円型偏微分方程式()

楕円型方程式の代表例であるラプラス方程式(ポテンシャル

方程式)は,波動方程式や熱方程式の解の定常状態を示す方

程式と考えられる。また,ラプラス方程式を満たす回連続

微分可能な関数を調和関数という。

[第回] 楕円型偏微分方程式()

算術平均の性質など,調和関数の性質を調べることにする。

[第回] 楕円型偏微分方程式()

円の内部で定義されたラプラス方程式の境界値問題の解法を

説明する。

Page 78:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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[第回] 楕円型偏微分方程式()

一般の領域に対するラプラス方程式の境界値問題について考

察する。

[第回] まとめ

履修上の注意点

学部年次の数学科設置科目である「常微分方程式」「常微分方程式

」「フーリエ解析」を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

予習よりも復習に力を入れて欲しい。複雑な計算を要する箇所も多い

ため,授業中に説明したことを改めて復習することにより,理解を深め

ることが必要となる。

教科書

使用しない。

参考書

「偏微分方程式(新訂版)」,加藤義夫著,サイエンス社

「偏微分方程式入門」,神保秀一著,共立出版

「偏微分方程式論入門」,井川満著,裳華房

「キーポイント 偏微分方程式」,川村哲也著,岩波書店

「フーリエ解析とその応用」,洲之内源一郎著,サイエンス社

成績評価の方法

レポートで評価する。得点が満点の以上であることを単位

修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

測度と積分

年春学期 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標

ルベーグ積分論は現代解析学を支える柱の一本である。その入門的な

講義を積分論成立の歴史を振り返ることから始める。まずは証明の詳細

は後回しにして理論を概観し,演習問題などを通してその有用性を学

ぶ。その後,公理論的に測度論と積分論を数学として厳密に展開し,そ

の応用へと話しを進めて行く。

将来,確率論や偏微分方程式を学ぶ際には必須と言って良いこの理論

の概念や方法論の基本的な考え方に習熟することを目的とする。

授業内容

[第回] ルベーグ積分の生まれた背景長さ,面責,体積とは何か

[第回] リーマンからルベーグへ考え方の進化

[第回] 集合を用いた記述集合と写像,集合の濃度

[第回] ルベーグの測度問題からルベーグ積分へ

[第回] 理論概観()測度空間と可測関数

[第回] 理論概観()積分の定義とその性質

[第回] 理論概観()ファトゥーの補題とルベーグの収束定理

[第回] 理論概観()測度空間の実際の構成法と例

[第回] 理論概観()フビニの定理(重積分と累次積分)

[第回] 公理論的な測度論様々な性質

[第回] 可測関数とその性質

[第回] 可測関数の積分とその性質

[第回] ユークリッド空間上の正準測度としてのルベーグ測度

[第回] ユークリッド空間上の狭義ルベーグ積分とその性質

履修上の注意点

年次終了までの必修科目を履修していることを前提とする微分積

分学や線形代数だけでなく,集合,写像,位相についても基礎的なこと

を学んでいることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

演習は付設されていないが,毎回,演習問題などの資料を配布するの

で,それらをよく読んで,問題などは自力で解いてみること。

教科書

指定しない。

参考書

伊藤清三 著「ルベーグ積分入門」裳華房

志賀浩二 著「ルベーグ積分講」朝倉書店

成績評価の方法

期末試験()およびレポート()により評価する。合計が満

点の以上を単位修得の条件とする。

その他

講義は授業内容の項目の順序で進める予定であるが,変更することも

あり得る。

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科 目 名

担当者名

測度と積分

年秋学期 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標

「測度と積分」に続き,測度論と積分論の現代的な理論の基礎的な

部分を講義する。「測度と積分」では証明できなかった定理などの証

明も行う予定である。さらに,将来の確率論や偏微分方程式を学ぶ際に

必須となる関数解析に関連した概念や方法論も学ぶ。

偏微分方程式論や確率論などの,さらに進んだ数学分野を学ぶための

十分な「基礎体力」を身につけ,理論の概念や方法論の基本的な考え方

に習熟することを目的とする。

授業内容

[第回] 実際の測度空間の構成法()外測度とカラテオドリの可測

[第回] 実際の測度空間の構成法()有限加法的測度から完全加法

的測度

[第回] フビニの定理()直積測度の構成

[第回] フビニの定理()直積測度の性質

[第回] フビニの定理()累次積分と重積分

[第回] フビニの定理()累次積分と重積分―完備測度の場合―

[第回] フビニの定理の応用

[第回] 符号付き測度とその分解定理

[第回] ラドン=ニコディムの定理(微分と積分)

[第回] 関数空間論入門()ルベーグ空間

[第回] 関数空間論入門()連続関数の空間とルベーグ空間

[第回] 連続線形汎関数としての測度

[第回] フーリエ変換とその応用

[第回] フーリエ変換と緩増加超関数今後の展望

履修上の注意点

「測度と積分」を履修していること。

準備学習(予習・復習)の内容

「測度と積分」の復習をしておくこと。演習は付設されていないが,

毎回,演習問題などの資料を配布するので,それらをよく読んで,問題

などは自力で解いてみること。

教科書

指定しない。

参考書

伊藤清三 著「ルベーグ積分入門」裳華房

志賀浩二 著「ルベーグ積分講」朝倉書店

成績評価の方法

期末試験()およびレポートなど()で評価する。合計が満

点の以上を単位修得の条件とする。

その他

講義は(授業内容)の項目の順序で進める予定であるが,変更するこ

ともあり得る。

科 目 名

担当者名

フーリエ解析

年秋学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標

フーリエ解析は,現代数学のみならず,広く科学,工学において浸透

している。その数学的基礎を学ぶ。

フーリエ級数理論の理解が到達目標である。

授業内容

[第回] 周期関数,三角級数

[第回] フーリエ級数

[第回] さまざまな周期関数のフーリエ級数

[第回] 一般の周期関数のフーリエ級数

[第回] 熱方程式

[第回] フーリエの方法

[第回] 収束定理,ギブスの現象

[第回] フーリエ級数の応用(等周不等式)

[第回] フーリエ積分

[第回] フーリエ変換

[第回] 熱方程式の初期値問題の形式解

[第回] ラプラス変換

[第回] 応用問題

[第回] 総括

準備学習(予習・復習)の内容

解析系基礎科目(微分積分,微分方程式)を学習しておくこと。

参考書

『フーリエの方法』,入江昭二,垣田高夫,(内田老鶴圃)

『弱点克服 大学生のフーリエ解析』,矢崎成俊,(東京図書)

『新・フーリエ解析と関数解析学』,新井仁之,(培風館)

『フーリエ解析とその応用』,洲之内源一郎,(サイエンス社)

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

その他

講義内容は変更する可能性がある。

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科 目 名

担当者名

関数解析

年秋学期 単位 廣瀬 宗光

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

関数解析は,関数の集合に着目し,その集合に属する関数を「点」と

して扱うことにより様々な事柄を明らかにしていく学問である。また偏

微分方程式の研究において欠かすことのできない分野である。この授業

では関数解析の基本的事項に加え,その応用についても論じることにす

る。

「到達目標」

主として,バナッハ空間,ヒルベルト空間の定義を理解し,実例に触

れること,および,関数解析の知識を用いて微分方程式の解の存在につ

いて論じられるようになることを目指す。

授業内容

[第回] 線形空間

,年次に学んだ内容であるが,まずは線形空間につい

て復習する。

[第回] ノルム空間

線形空間に属するベクトルの大きさを測るためにノルムが

導入される。ノルム空間(ノルムが備わった線形空間)につ

いて学ぶ。

[第回] バナッハ空間

収束列はコーシー列となるが,コーシー列は収束列になる

とは限らない。任意のコーシー列が収束列となる,すなわ

ち,完備なノルム空間をバナッハ空間という。バナッハ空間

を定義し,具体例を学ぶ上での準備を行なう。

[第回] 連続関数の空間の完備性

有界閉区間上の連続関数の集合はバナッハ空間であること

を証明する。

[第回] ルベーグ積分

ルベーグ積分について基本的な事項を確認し,第回以降

の内容に備える。

[第回] p 乗可積分な関数の集合

p 乗可積分な関数の集合はノルム空間になることを証明す

る。

[第回] p 乗可積分な関数の集合の完備性

p 乗可積分な関数の集合はバナッハ空間であることを証明

する。

[第回] ヒルベルト空間

内積が定義された複素線形空間を内積空間という。内積か

らノルムを定めることができるので,内積空間はノルム空間

である。さらに完備な内積空間をヒルベルト空間という。こ

の回では,ヒルベルト空間について学ぶ。

[第回] 弱微分

サポートコンパクトな関数の集合について解説し,弱微分

という概念を導入する。

[第回] ソボレフ空間

弱微分の定義を受けて,ソボレフ空間を定義する。さらに

サポートコンパクトな関数の集合の閉包について論じる。

[第回] 汎関数

ノルム空間や内積空間の各元に実数値または複素数値を対

応させる写像を汎関数という。必要な用語を解説し,次回の

講義に備える。

[第回] ラックス・ミルグラムの定理

前回の講義を受けて,ラックス・ミルグラムの定理を紹介

する。この定理に関連し,リースの表現定理も紹介する。

[第回] ラックス・ミルグラムの定理の応用

ラックス・ミルグラムの定理を用いて,階常微分方程式

の境界値問題の弱解の存在について論じる。

[第回] まとめ

履修上の注意点

年次の「解析学・同演習」,年次の「解析学・同演習」,「解

析学・同演習」,「関数論・同演習」,「関数論・同演習」,「ベクト

ル空間論・同演習」の内容を前提とする。また,年次春学期の「測度

と積分」を履修しておくことが望ましい。なお,「関数解析」と並行

して「測度と積分」を履修することが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

予習よりも復習に力を入れて欲しい。単純な計算問題がほとんど無

く,抽象的な議論に終始するため,授業内容に戸惑うことも多いと思

う。一つ一つの積み重ねが重要であるから,講義内容の復習をきちんと

行い,次回の授業に備えること。必要に応じて,シラバスに記載した

「参考書」を利用すると良い。

教科書

指定しない。

参考書

「関数解析学の基礎・基本」 樋口禎一・芹沢久光・神保敏弥著,牧

野書店

「関数解析入門」 洲之内治男著,サイエンス社

「関数解析」 増田久弥著,裳華房

「関数解析」 ハイム・ブレジス著,藤田宏監訳,小西芳雄訳,産業

図書

「関数解析」 黒田成俊著,共立出版

「ルベーグ積分入門」 洲之内治男著,内田老鶴圃

成績評価の方法

定期試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

数理教育

年春学期 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標

本講義では,「数学がどのように社会の中の問題を解決し,そして役

立っているか」について知る機会を提供すべく,数学と自然科学及び社

会とのつながりの中で,(歴史的に)重要な問題が発見される契機とな

った話題や現在も活発に研究されている問題について,その入門的な内

容を担当者の知識の及ぶ範囲で紹介する。

「数学と自然科学の関わり」あるいは「数学と社会の関わり」につい

て知る機会を設けることをこの講義の目標とする。

授業内容

数学と,他の自然科学分野や社会とのつながりの中で,(歴史的に)

重要な問題が発見される契機となった話題や,現在も活発に研究されて

いる問題について,その入門的な内容を紹介する。

以下の内容は予定であり,履修者の希望,及び履修者の基礎知識の習

熟度に応じて,あるいは他の講義との連携を図る目的で変更する場合が

ある。講義内容を変更する場合は,その都度,講義中に知らせる。

.(身近な現象と数学)折りたたみと引き延ばしの数理―パン屋写像

[第回] [] 数理モデルの導入

[第回] [] 数理モデルの解析

[第回] [] パン屋写像とカオス

.(社会科学と数学)人口論―マルサスモデルとヴェアフルストモデ

ル―

[第回] [] マルサスモデルとヴェアフルストモデル

[第回] [] ヴェアフルストモデルの考察

[第回] [] あらい離散化とカオス―パン屋写像との関連―

.(生物学と数学)食うものと食われるものの数学 ―地中海の漁業

と世界大戦―

[第回] [] ロトカヴォルテラ方程式

[第回] [] ロトカヴォルテラ方程式の解の構造

[第回] [] まとめと関連する話題害虫駆除のパラドックス

.(化学と数学)化学反応の数理

[第回] [] 化学反応の数理モデル

[第回] [] ベルゾフジャボンスキー反応

.(物理学と数学)惑星の運動

[第回] [] 体ケプラー問題

[第回] [] 特異点の膨らましと体衝突多様体

[第回] まとめ

履修上の注意点

()変数関数の微分積分の計算,行列(次正方行列)の固有値,

固有ベクトルの計算,など,高校数学~大学年次の基礎科目の

内容を前提とする。

()シラバスの内容は予定であり,講義の進捗状況や履修者の理解の

程度に応じて,あるいは他の講義との連携を図る目的で変更する

場合がある。変更する場合は講義時に知らせる。

準備学習(予習・復習)の内容

必要に応じて数学の基本的な事柄を復習する必要がある。復習すべき

事柄は,適宜講義中に指示する。

教科書

指定しない。

参考書

.「数学がわかるということ―食うものと食われるものの数学―」,山

口昌哉 著,ちくま学芸文庫

.「パターン形成と分岐理論―自発的パターン発生の力学系入門―」,

桑村雅隆 著,共立出版

.「生物モデルのカオス」,森田喜久 著,朝倉書店

.「非線形現象と微分方程式」,小川知之 著,サイエンス社

.「力学系入門 原著第版―微分方程式からカオスまで―」M. W.Hirsch 他,著,桐木紳 他 訳,共立出版

.「カオス力学系入門 第版」R. L. Devaney 著,後藤憲一,國府寛

司 他 訳。共立出版

.「生命の数理」,巌佐庸 著,共立出版

.「数理生物学入門―生物社会のダイナミックスを探る―」,巌佐庸

著,共立出版

.その他,講義中に適宜指示する。

成績評価の方法

レポート課題()により評価する。全体の以上を単位取得

の条件とする。

レポート課題は講義中に指示する。

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科 目 名

担当者名

数理教育

年秋学期 単位 中村 幸男 他

授業の概要・到達目標

本講義では名の担当者が前半・後半に分かれて,代数系の話題を提

供する。

大学で学ぶ数学は,理論体系の構築に終始してしまい,何の役に立つ

のかと思われがちである。特に代数学は,群論・環論・体論という抽象

的な話題がメインとなりその傾向が強い。本講義では,そのような性質

を持つ代数学だからこそ見通すことのできる知見を通し,代数学が応用

されて現実社会の様々なところで活躍している様子や,中学校・高校で

学んだ数学の本当の姿は何だったのか,その背景にあるものは何なのか

といった話題を提供することを目的とする。

本講義の内容は,教育の現場で活用できることや,数学の教育者(あ

るいは伝道者)として必要不可欠なことを含むよう配慮し,数学,特に

「代数学」の魅力が,少しでも伝わるよう心掛けた。一方で,社会で直

面する様々な問題を解決するための基本的な考え方を伝えることも念頭

に置いている。教員志望者のみならず,大学院進学や就職を希望する学

生にとっても,卒業後の各々の活躍を支えるものとなるものと考える。

また,本講義受講者が周りの人に数学の面白さを伝え,ゆくゆくは数学

の魅力が世間により一層周知されるための一助となることを期待するも

のである。

年次春学期までの代数系の講義が学習済みであることを前提とする

が,不確かな部分は補いながら講義を進める。代数系を専攻する学生だ

けでなく,また,希望進路に関わらず,積極的な参加を期待する。

授業内容

[第回] 代数とは何か~抽象化の概念と基本的な準備

[第回] 整数とは何か~数が満たすべき根源的な性質

[第回] 有理数とは何か~分数を見直そう

[第回] 実数とは何か~離散的から連続的へ

[第回] 変数とは何か~変数の存在と代入原理

[第回] 複素数とは何か~虚数単位 i は実在するのか

[第回] 数とは何か~まとめ

[第回] ラテン方陣と魔法陣

[第回] 直交ラテン方陣とスケジューリング

[第回] 有限体の理論

[第回] ブロックデザイン

[第回] 可解デザイン

[第回] 有限射影平面

[第回] ブロックデザインとスケジューリング

準備学習(予習・復習)の内容

基礎線形代数,,ベクトル空間論,代数概論,代数学の内容は

理解しているものとする。

教科書

適宜資料を配布する。

参考書

浅野孝夫著 離散数学 サイエンス社

コルテ/フィーゲン著 組み合わせ 適化(第版) Springer

成績評価の方法

レポートによって評価する。

科 目 名

担当者名

代数学

年春学期 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標

も基本的な代数系である群論について,基礎的な概念と定理につい

て講義する。

代数系の公理から理論を構成するという,現代代数学の手法を身につ

けることが目標である。

授業内容

[第回] 何のために学ぶか(群論とはどういう学問か),同値関係,

写像,演算

[第回] 半群

[第回] 群の定義と基本的な例

[第回] 群演算の基本的な性質

[第回] 対称群

[第回] 部分群

[第回] 群の作用

[第回] 準同型写像と正規部分群

[第回] 巡回群

[第回] 剰余類群と同型定理

[第回] 直積への分解

[第回] 有限生成アーベル群

[第回] 可解群

[第回] Sylow の定理

履修上の注意点

「代数学演習」を必ず履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストの該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業

で質問すること。また,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書

作成配布する。

参考書

永尾汎『群論の基礎』,朝倉書店

志賀浩二『群論への講』,朝倉書店

芳沢光雄『群論入門 対称性をはかる数学』,講談社ブルーバックス

成績評価の方法

期末試験で評価します。ただし,一度も演習問題を解かなかっ

た者には単位を出しません。

その他

質問について

授業・演習中の質問は歓迎されます。

授業中の私語について

授業中の私語は厳禁します。無用の私語と判断された場合は,退室を

求め,以後の出席をお断りします。

出席について

毎回出席を取り,指導の参考にします。

遅刻について

授業中の教室への出入りは,原則お断りします。

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科 目 名

担当者名

代数学

年秋学期 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

本講義では「環論」の初歩を扱う。

大学で学ぶ代数学は「群論」「環論」「体論(ガロア理論)」という順

序で進んでいく。「環論」は中学・高校で学んだ数の体系の理論的な側

面を裏付ける分野であり,抽象的な「群論」より身近に感じられる対象

であろう。この講義でしっかり「環論」を身につけ,後の「ガロア理論」

への学習へと進んでいってもらいたい。教員を目指す人にとっては「ガ

ロア理論」の理解は必須のものと考える。

「到達目標」

環論の初歩的な知識を身に着け,その先に続く理論(例えば「体論

(ガロア理論)」)の理解に必要な土台を構築することを目標とする。

授業内容

[第回] 基礎知識の確認と環の定義

[第回] 環の準同型写像と部分環

[第回] イデアルと剰余類群

[第回] イデアルの対応定理と環の準同型写像

[第回] 整域と体

[第回] 素イデアルと極大イデアル

[第回] 中間試験,解説

[第回] 整数環

[第回] 埋め込みの原理と Zorn の補題

[第回] 局所化

[第回] 多項式環と代入原理

[第回] 体上の一変数多項式環とその性質

[第回] Eisenstein の判定法

[第回] まとめ

履修上の注意点

代数学の内容の理解が必須である。

また,代数学演習を同時に受講すること。

準備学習(予習・復習)の内容

予習に多くの時間を割く必要はない。ノートや教科書を読み返し,演

習問題を解き直すなど,復習をしっかりと行い,必要ならば質問をし

て,不明な点を残さないようにすることが重要である。

教科書

『可換環論の勘どころ』,後藤四郎(共立出版)

成績評価の方法

毎回の小テスト,中間試験,期末試験をそれぞれ/の割合で計算

し,合計が以上を合格の条件とする。

代数学演習も同様の評価とする。

科 目 名

担当者名

代数学

年春学期 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標

この授業では人の担当者による分担で,代数学における話題を取り

上げたオムニバス形式の講義をおこなう。扱うテーマは以下のつであ

る。

.代数体のイデアルの素イデアル分解

.符号論

.多項式環と代数幾何学

.数値半群が定める可換環

それぞれのテーマについて,予備知識なしでも理解できるように導入

部分から解説をして, 終的にひとつの理論を完成させてゆく。到達目

標として,そのテーマに関する未解決問題にまで踏み込み,(特殊な場

合に限定したものでもよいから)その解決を図る。

授業内容

[第回] 体の代数拡大

[第回] 代数体およびその整数環

[第回] 整数環のイデアル,素イデアル

[第回] 素イデアル分解

[第回] 線形符号

[第回] 有限体の性質

[第回] BCH 符号論

[第回] ヒルベルトの基底定理

[第回] 代数的集合・ザリスキー位相

[第回] ヒルベルトの零点定理

[第回] 数値半群と数値半群環

[第回] 数値半群の不変量と,対応する環の不変量

[第回] 対称数値半群に対応する環の性質

[第回] 対称数値半群の定義イデアルと極小自由分解

履修上の注意点

線形代数学,および,代数学,で学んだ知識は身につけているも

のとする。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に配布するレジュメの該当箇所を振り返り,不明な部分があれ

ば授業で質問すること。また,次の回のレジュメに目をとおしておくこ

と。

教科書

使用しない。

参考書

使用しない。

成績評価の方法

各テーマについて点満点で評価をし,その合計が点以上の者を合

格とする。

他人のレポートを丸写ししたり,させたりする行為は定期試験のカン

ニングと同様に,処分の対象となることがあります。詳しいことは,理

工学部便覧の,学部事項の―「レポート・論文の剽窃(盗用)行為

への注意」を見て下さい。

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科 目 名

担当者名

代数学

年秋学期 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標

ガロア理論について講義する。

代数方程式のベキ根による可解性が,その方程式のガロア群の性質に

よって決まることを理解するのが目標である。

授業内容

[第回] 体上の多項式環,イデアル

[第回] 体上の多項式環,ユークリッドの互除法

[第回] 代数拡大,剰余環との同型

[第回] 代数拡大,クロネッカーの定理

[第回] 素体,標数,有限体

[第回] 分解体

[第回] 群指標

[第回] ガロア拡大,ガロア拡大の特徴付け

[第回] ガロア拡大,ガロアの基本定理

[第回] 応用,単純拡大の特徴付け

[第回] 応用,代数学の基本定理

[第回] のベキ根,巡回拡大

[第回] 古典的な解の公式

[第回] ベキ根による可解性,次以上の一般の方程式がベキ根で解

けないこと

履修上の注意点

「代数学・同演習」および「代数学・同演習」が履修済みである

ことを前提とする。「代数学演習」を必ず履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストの該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業

で質問すること。また,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書

プリントを配布する。

参考書

J. ロットマン『改訂新版 ガロア理論』,丸善出版

I. スチュアート『明解ガロア理論』,講談社

成績評価の方法

出席および演習で評価する。

科 目 名

担当者名

代数学演習

年春学期 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標

も基本的な代数系である群論について,基礎的な概念と定理につい

て問題演習する。

代数系の公理から理論を構成するという,現代代数学の手法を身につ

けることが目標である。

授業内容

[第回] 何のために学ぶか(群論とはどういう学問か),同値関係,

写像,演算

[第回] 半群

[第回] 群の定義と基本的な例

[第回] 群演算の基本的な性質

[第回] 対称群

[第回] 部分群

[第回] 群の作用

[第回] 準同型写像と正規部分群

[第回] 巡回群

[第回] 剰余類群と同型定理

[第回] 直積への分解

[第回] 有限生成アーベル群

[第回] 可解群

[第回] Sylow の定理

履修上の注意点

「代数学」を必ず履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストの該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業

で質問すること。また,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書

作成配布する。

参考書

永尾汎『群論の基礎』,朝倉書店

志賀浩二『群論への講』,朝倉書店

芳沢光雄『群論入門 対称性をはかる数学』,講談社ブルーバックス

成績評価の方法

期末試験で評価します。ただし,一度も演習問題を解かなかっ

た者には単位を出しません。

その他

質問について

授業・演習中の質問は歓迎されます。

授業中の私語について

授業中の私語は厳禁します。無用の私語と判断された場合は,退室を

求め,以後の出席をお断りします。

出席について

毎回出席を取り,指導の参考にします。

遅刻について

授業中の教室への出入りは,原則お断りします。

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科 目 名

担当者名

代数学演習

年秋学期 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標

「授業の概要」

代数学の演習として問題演習を行う。代数学の講義と並行して進

む。

「到達目標」

代数学で学んだ内容を反芻し,自ら手を動かすことで,その理解を

深めることが狙いである。そのため,到達目標は代数学に準ずる。

授業内容

[第回] 基礎知識の確認と環の定義

[第回] 環の準同型写像と部分環

[第回] イデアルと剰余類群

[第回] イデアルの対応定理と環の準同型写像

[第回] 整域と体

[第回] 素イデアルと極大イデアル

[第回] 中間試験,解説

[第回] 整数環

[第回] 埋め込みの原理と Zorn の補題

[第回] 局所化

[第回] 多項式環と代入原理

[第回] 体上の一変数多項式環とその性質

[第回] Eisenstein の判定法

[第回] まとめ

履修上の注意点

代数学の内容の理解が必須である。

また,代数学を同時に受講すること。

準備学習(予習・復習)の内容

予習に多くの時間を割く必要はない。ノートや教科書を読み返し,演

習問題を解き直すなど,復習をしっかりと行い,必要ならば質問をし

て,不明な点を残さないようにすることが重要である。

教科書

『可換環論の勘どころ』,後藤四郎(共立出版)

成績評価の方法

毎回の小テスト,中間試験,期末試験をそれぞれ/の割合で計算

し,合計が以上を合格の条件とする。

代数学も同様の評価とする。

科 目 名

担当者名

代数学演習

年秋学期 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標

ガロア理論について問題演習する。

代数方程式のベキ根による可解性が,その方程式のガロア群の性質に

よって決まることを理解するのが目標である。

授業内容

[第回] 体上の多項式環,イデアル

[第回] 体上の多項式環,ユークリッドの互除法

[第回] 代数拡大,剰余環との同型

[第回] 代数拡大,クロネッカーの定理

[第回] 素体,標数,有限体

[第回] 分解体

[第回] 群指標

[第回] ガロア拡大,ガロア拡大の特徴付け

[第回] ガロア拡大,ガロアの基本定理

[第回] 応用,単純拡大の特徴付け

[第回] 応用,代数学の基本定理

[第回] のベキ根,巡回拡大

[第回] 古典的な解の公式

[第回] ベキ根による可解性,次以上の一般の方程式がベキ根で解

けないこと

履修上の注意点

「代数学・同演習」および「代数学・同演習」が履修済みである

ことを前提とする。「代数学」を必ず履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

配布されたテキストの該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業

で質問すること。また,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書

プリントを配布する。

参考書

J. ロットマン『改訂新版 ガロア理論』,丸善出版

I. スチュアート『明解ガロア理論』,講談社

成績評価の方法

出席および演習で評価する。

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科 目 名

担当者名

幾何学

年春学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標

曲線と曲面の幾何学を学ぶ。曲面や曲線の曲がり方は「曲率」とよば

れる量で表される。この講義の 終目標であるガウス・ボンネの定理

は,曲面の局所的な情報である曲率と,曲面の大域的な性質を結びつけ

るものであり,現代幾何学への入り口となる。なお,「幾何学演習」

ではこの講義に関連した問題演習を行う。

曲線,曲面の曲率の定義とその意味を理解し,簡単な場合に曲率を計

算できるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 平面曲線

[第回] 平面曲線の曲率

[第回] 曲率の性質

[第回] 空間曲線

[第回] 曲面

[第回] 接空間

[第回] 第一基本形式

[第回] 第二基本形式

[第回] 曲面の曲率

[第回] 曲率の意味

[第回] ガウスの驚きの定理

[第回] 測地線

[第回] ガウス・ボンネの定理

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

幾何学と幾何学演習は同じ成績をつけるため,幾何学と幾何学

演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義と演習の内容を復習し,出てきた概念の整理をしておくこ

と。また,疑問があれば積極的に質問すること。講義・演習中の質問も

歓迎する。

教科書

特に定めない。

参考書

『曲線と曲面』梅原雅顕・山田光太郎(裳華房)

『曲線と曲面の微分幾何』小林昭七(裳華房)

『じっくり学ぶ曲線と曲面』中内伸光(共立出版)

成績評価の方法

幾何学演習と一緒に評価する。試験,演習・レポート・小テス

トで評価し,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

履修者の理解の状況等によっては講義内容を一部変更する場合があ

る。内容を変更する場合は講義の際に知らせる。

科 目 名

担当者名

幾何学

年秋学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標

図形(空間)の連続的な変形で不変な性質を調べる位相幾何学の入門

的な講義である。曲面の分類定理について説明した後,より高次元の空

間を調べるための道具となるホモロジー群の基礎を解説する。なお,

「幾何学演習」ではこの講義に関連する問題演習を行う。

曲面の位相幾何的な性質を理解すること,簡単な空間に対してそのホ

モロジー群を計算できるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 導入

[第回] 位相空間

[第回] 連続写像

[第回] 同値関係と群作用

[第回] 位相空間の例

[第回] 曲面の分類

[第回] 加群

[第回] 単体的複体

[第回] ホモロジー群の定義

[第回] ホモロジー群の性質

[第回] 相対ホモロジー

[第回] ホモロジー代数

[第回] MayerVietoris 完全系列

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

()幾何学と幾何学演習には同じ成績をつけるため,幾何学と

幾何学演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

(),年次で学んだ線形代数と集合・位相の基本的な知識を仮定

する。必要に応じて復習すること。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義と演習の内容を復習し,出てきた概念の整理をしておくこ

と。また,疑問があれば積極的に質問すること。講義・演習中の質問も

歓迎する。

教科書

特に指定しない。

参考書

『トポロジー』田村一郎(岩波書店)

『位相幾何入門』小宮克弘(裳華房)

『位相幾何学』加藤充吉(裳華房)

成績評価の方法

幾何学演習と一緒に評価する。試験,演習・レポート・小テス

トで評価し,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

履修者の理解の状況等によっては講義内容を一部変更する場合があ

る。内容を変更する場合は講義の際に知らせる。

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科 目 名

担当者名

幾何学

年春学期 単位 吉田 尚彦

授業の概要・到達目標

位相空間の基本群はその空間に附随する代数的な量であり,この量に

よって空間の形のある種の複雑さが表現される。被覆空間とは,与えら

れた位相空間に附随して現れる別の空間で,基本群に密接に関係してい

る。基本群,被覆空間をまとめて考えることで,元の与えられた空間の

形を深く理解することができる。この講義では,はじめに位相空間につ

いての基本事項を扱い,その後,位相空間の基本群,被覆空間について

解説する。

位相空間と被覆空間の基本事項について理解することを目標とする。

授業内容

[第回] 同値関係,位相空間

[第回] 連続写像,商空間

[第回] ハウスドルフ性,連結性

[第回] 道

[第回] 基本群の定義

[第回] 基点の取り替え,誘導準同型写像

[第回] 円周の基本群(道の持ち上げ)

[第回] 円周の基本群(回転数)

[第回] 積空間の基本群,ブラウアーの不動点定理

[第回] 自由積,融合積

[第回] ファンカンペンの定理

[第回] ファンカンペンの定理を用いた基本群の計算例

[第回] 被覆空間,普遍被覆空間

[第回] 被覆変換

履修上の注意点

幾何入門・,幾何学・(年以前の入学者は集合距離位相

・,幾何学・)の履修を前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

教科書の問題を解き,講義内容の理解と定着に勤めること。

教科書

「トポロジー入門」クゼ・コスニオフスキ,東京大学出版会

参考書

「トポロジー入門」松本幸夫,岩波書店

「幾何概論」村上信吾,裳華房

成績評価の方法

レポートで評価し,以上を単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

幾何学

年秋学期 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標

概要曲面論で学んだ幾何学的なイメージを基礎として,多様体の基

本的事項について講義する。

到達目標多様体とは我々の住む空間の概念を一般化したいわゆる曲

がった空間である。たとえば地球の表面をモデル化した次元球面は多

様体である。

多様体は幾何学はもちろん,代数学,解析学,物理学などの様々な場

面で顔を出す。その意味で,多様体は非常に自然な対象である,と言え

る。多様体を理解することにより現代幾何学の様々な考え方を理解する

足掛かりが得られるであろう。

講義では実例の説明を多くするなどして幾何学的なイメージが得られ

るように配慮するつもりである。

適宜,問題演習を行う。

授業内容

[第回] 曲面とその曲率の定義

[第回] ガウス曲率の幾何学的意味

[第回] 逆関数定理と陰関数定理

[第回] 曲面の座標系の定義

[第回] 曲面の座標系の例

[第回] 曲面の接平面,接ベクトル空間の例

[第回] 曲面の接平面,接ベクトル空間の一般化

[第回] 多様体とその例球面

[第回] 多様体とその例実射影平面

[第回] ベクトル場の定義

[第回] ベクトル場と積分曲線

[第回] 曲面の余接ベクトル空間

[第回] 微分形式

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

,年次の必修科目をよく理解した上で,年次の幾何入門,

の履修を前提として講義を行う。

年次の幾何学,を履修していることが望ましい。

幾何学と幾何学演習を併せて履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に,,,年次に学んだ微分積分学,線形代数学および幾何

学の理解度を確かめ,深めておくこと。

復習として,講義内容をノートを見ることなく再現できるまで理解す

ること。

教科書

特に指定しない。

参考書

松本幸夫「多様体の基礎」東京大学出版会

松島与三「多様体入門」裳華房

村上信吾「多様体」共立出版

F.W. Warner「Foundations of Differentiable Manifolds and LieGroups」,Springer

成績評価の方法

レポート,授業への貢献度で評価する。

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

幾何学演習

年春学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標

幾何学の演習科目である。幾何学で学んだ内容に関連した問題演

習を行う。

曲線,曲面の曲率の定義とその意味を理解し,基本的な計算ができる

ようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 平面曲線

[第回] 平面曲線の曲率

[第回] 曲率の性質

[第回] 空間曲線

[第回] 曲面

[第回] 接空間

[第回] 第一基本形式

[第回] 第二基本形式

[第回] 曲面の曲率

[第回] 曲率の意味

[第回] ガウスの驚きの定理

[第回] 測地線

[第回] ガウス・ボンネの定理

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

幾何学と幾何学演習は同じ成績をつけるため,幾何学と幾何学

演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義と演習の内容を復習し,出てきた概念の整理をしておくこ

と。また,疑問があれば積極的に質問すること。講義・演習中の質問も

歓迎する。

教科書

特に指定しない。

参考書

『曲線と曲面』梅原雅顕・山田光太郎(裳華房)

『曲線と曲面の微分幾何』小林昭七(裳華房)

『じっくり学ぶ曲線と曲面』中内伸光(共立出版)

成績評価の方法

幾何学と一緒に評価する。試験,演習・レポート・小テスト

で評価し,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

履修者の理解の状況等によっては講義内容を一部変更する場合があ

る。内容を変更する場合は講義の際に知らせる。

科 目 名

担当者名

幾何学演習

年秋学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標

幾何学の演習科目である。幾何学で学んだ内容に関連する問題演

習を行う。

簡単な空間に対してそのホモロジー群を計算できるようになること,

そしてその幾何学的意味を理解できるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 距離空間

[第回] 位相空間

[第回] 連続写像

[第回] 同値関係と群作用

[第回] 位相空間の例

[第回] 曲面の分類

[第回] 加群

[第回] 単体的複体

[第回] ホモロジー群の定義

[第回] ホモロジー群の性質

[第回] 相対ホモロジー

[第回] ホモロジー代数

[第回] MayerVietoris 完全系列

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

()幾何学と幾何学演習には同じ成績をつけるため,幾何学と

幾何学演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認めない。

(),年次で学んだ線形代数と集合・位相の基本的な知識を仮定

する。必要に応じて復習すること。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義と演習の内容を復習し,出てきた概念の整理をしておくこ

と。また,疑問があれば積極的に質問すること。講義・演習中の質問も

歓迎する。

教科書

特に指定しない。

参考書

『トポロジー』田村一郎(岩波書店)

『位相幾何入門』小宮克弘(裳華房)

『位相幾何学』加藤充吉(裳華房)

成績評価の方法

幾何学と一緒に評価する。試験,演習・レポート・小テスト

で評価し,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

履修者の理解の状況等によっては講義内容を一部変更する場合があ

る。内容を変更する場合は講義の際に知らせる。

Page 89:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

幾何学演習

年秋学期 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標

概要曲面論で学んだ幾何学的なイメージを基礎として,多様体の基本

的事項について演習を通じて学ぶ。

到達目標多様体とは我々の住む空間の概念を一般化したいわゆる曲が

った空間である。たとえば地球の表面をモデル化した次元球面は多様

体である。

多様体は幾何学はもちろん,代数学,解析学,物理学などの様々な場

面で顔を出す。その意味で,多様体は非常に自然な対象であると言え

る。多様体を理解することにより現代幾何学の様々な考え方を理解する

足掛かりが得られるであろう。

演習においても講義と同様に,幾何学的なイメージが得られるように

配慮するつもりである。

授業内容

[第回] 曲面とその曲率の定義

[第回] ガウス曲率の幾何学的意味

[第回] 逆関数定理と陰関数定理

[第回] 曲面の座標系の定義

[第回] 曲面の座標系の例

[第回] 曲面の接平面,接ベクトル空間の例

[第回] 曲面の接平面,接ベクトル空間の一般化

[第回] 多様体とその例球面

[第回] 多様体とその例実射影平面

[第回] ベクトル場の定義

[第回] ベクトル場と積分曲線

[第回] 曲面の余接ベクトル空間

[第回] 微分形式

[第回] まとめと展望

履修上の注意点

,年次の必修科目をよく理解した上で,年次の幾何入門,

の履修を前提として講義を行う。

年次の幾何学,を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に,,,年次に学んだ微分積分学,線形代数学および幾何

学の理解度を確かめ,深めておくこと。

復習として,講義内容をノートを見ることなく再現できるまで理解す

ること。

教科書

特に指定しない。

参考書

松本幸夫「多様体の基礎」東京大学出版会

松島与三「多様体入門」裳華房

村上信吾「多様体」共立出版

F.W. Warner「Foundations of Differentiable Manifolds and LieGroups」,Springer

成績評価の方法

レポート,授業への貢献度で評価する。合計が満点の以

上を単位取得の条件とする。

幾何学と幾何学演習を併せて履修すること。片方だけの履修は認

めない。また,幾何学と幾何学演習には同じ成績をつけることにす

る。演習において(複数回)問題を解き,発表をしなければレポート

提出する資格を与えない。

科 目 名

担当者名

確率論

年春学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

本講義では確率過程について学ぶ。期待値や分散などの確率の基礎概

念から初めて,特性関数や母関数などの道具を元に,様々な確率分布の

性質を示すとともに,極限定理の概要を見る。その上で,ランダムウ

ォークなどの確率過程の性質を学ぶ。

本講義を通して確率分布を使って様々な問題の確率を求めることがで

きるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 確率の数学的モデル

[第回] 確率の基礎

[第回] 結合確率分布と確率変数の独立性

[第回] 期待値・分散・相関

[第回] 特性関数

[第回] 母関数

[第回] 正規分布,指数分布,コーシー分布

[第回] 確率変数の変換,独立な確率変数の和

[第回] 大数の法則,中心極限定理

[第回] ランダムウォーク

[第回] ウィーナー過程

[第回] ポアソン過程

[第回] ガウス過程

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

変数および多変数の微分積分学については習熟しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

講義の復習をきちんとすること。

教科書

『確率と確率過程 具体例で学ぶ確率論の考え方』柳瀬眞一郎,森北

出版

成績評価の方法

期末試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

確率論

年秋学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

本講義では測度論に基づく確率論を学ぶ。これにより大数の強法則な

ど,初等確率論の範囲では定式化できなかった事実が数学的に述べるこ

とができるようになる。

測度論に基づく条件付き期待値の取扱や大数の強法則の証明などがで

きるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 硬貨投げの確率

[第回] 確率空間と確率変数

[第回] 確率変数列の収束

[第回] 確率空間の直積

[第回] 条件付き期待値

[第回] 大数の弱法則

[第回] 大数の強法則

[第回] 測度の弱収束

[第回] 特性関数

[第回] 中心極限定理

[第回] ポアソンの少数の法則

[第回] 離散時間マルチンゲール

[第回] 連続時間マルチンゲール

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

「測度と積分」を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

講義の復習をきちんとすること。

教科書

『確率論』舟木直久,朝倉書店

参考書

『確率論(新しい解析学の流れ)』熊谷隆,共立出版

成績評価の方法

期末試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

解析学展望

年春学期 単位 矢崎 成俊 他

授業の概要・到達目標

矢崎,宮部,坂元,名和,渡邊による現代解析学の話題を厳選したオ

ムニバス形式の講義である。一口に解析学と言っても,その守備範囲は

広範で,解析の対象も数学的視点もさまざまである。一人の教員が,

回ずつ連続して話題を提供することにより,現代解析学の先端研究に

繋がる多様な側面を講述する。

いろいろな解析手法を習得し,自分も解析してみたいと思える話題を

見つけられたら目標に到達したといえる。

授業内容

[第回] 力学系入門数理モデルからの導入(坂元)

[第回] 力学系入門定義と例(坂元)

[第回] 力学系入門記号力学系(坂元)

[第回] 界面現象とその表現直接法と間接法(矢崎)

[第回] 特異極限法と界面方程式(矢崎)

[第回] 曲率流方程式の自己相似解の分類(矢崎)

[第回] レーザービームの自己集束モデルとしての非線形シュレーデ

ィンガー方程式(名和)

[第回] 非線形シュレーディンガー方程式の爆発解とレーザービーム

の自己集束(名和)

[第回] フラクタル図形,反復関数系(宮部)

[第回] ハウスドルフ次元(宮部)

[第回] 実効的ハウスドルフ次元とランダム性(宮部)

[第回] ランダムウォークペロン・フロベニウスの定理(渡邊)

[第回] ランダムウォークエーレンフェストの壷(渡邊)

[第回] ランダムウォーク遺伝的浮動(渡邊)

履修上の注意点

真摯に学習することを望む

準備学習(予習・復習)の内容

解析系の科目を修得しておくこと

教科書

適宜指示する

参考書

適宜指示する

成績評価の方法

平常点(レポート,受講態度など)で成績を評価

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科 目 名

担当者名

解析学展望

年秋学期 単位 渡邊 浩 他

授業の概要・到達目標

解析学の先端的分野である「反応拡散系」と「相転移理論」への橋掛

かりとして,人の教員により入門的講義を行う。これらのテーマは,

どちらも安定な平衡状態が不安定化して興味深い構造を作り出す機構を

解析するものであるが,前者においては非線形性が,後者においては無

限次元性が,その本質的な役割を担っている。

授業内容

第部反応拡散方程式(担当坂元)

[第回] 化学反応と微分方程式

[第回] ブリュセレーター

[第回] 常微分方程式と解の安定性

[第回] 分岐理論の概要

[第回] チューリング理論常微分方程式モデル

[第回] チューリング理論偏微分方程式モデル

[第回] チューリング理論パターン形成と分岐

第部相転移理論(担当渡邊)

[第回] 相転移という現象

[第回] スピン系の統計力学

[第回] 平均場理論

[第回] パイエルスの理論

[第回] リー・ヤンの定理

[第回] 繰り込み群の方法

[第回] 臨界現象

履修上の注意点

分かりやすく丁寧に授業を進めるが,疑問点があれば質問するように

心がけて欲しい。

準備学習(予習・復習)の内容

特に予習は必要ないが,授業中に提示する演習課題などを利用して復

習すること。

教科書

特になし。

参考書

授業中に照会する

成績評価の方法

授業への参加態度(),レポート()

科 目 名

担当者名

数値計算の基礎

年秋学期 単位 佐々木 多希子

授業の概要・到達目標

情報技術社会において,プログラミングの技術の重要性はますます高

まっている。本講義ではそのプログラミングの基礎を学ぶ。本講義では

R 言語を使用し,型,if 文,for 文,while 文などの使い方を学ぶ。ま

たそれらを使って,図を描き,レポートを作成する方法を学ぶ。本講義

を通して,実際にプログラムが書けるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] R 環境を整える。

[第回] 独自関数

[第回] パッケージとヘルプ

[第回] 行列,配列,型

[第回] R の記法,値の書き換え

[第回] if 文[第回] for 文[第回] while 文

[第回] plot で図を描く。

[第回] knitr でレポートを作成する。

[第回] アルゴリズムの考え方

[第回] デバグの仕方

[第回] コメントの仕方

[第回] a試験を行う。

b講義全体のふりかえりと試験の正答解説を行う。

履修上の注意点

「情報処理・」「情報処理実習・」を履修していることが望ま

しい。授業時間の講義を行い,演習を行う。

遅刻・早退した場合,その事由を担当教員に述べること。申し出が無

い場合は欠席とする。

準備学習(予習・復習)の内容

コンピュータによる基本的なファイル操作については習熟しておくこ

と。予習として,教科書の該当箇所を読み,不明点を明らかにしておく

こと。復習として,教科書の演習問題を実際にプログラムすること。

教科書

「Rstudio ではじめる R プログラミング入門」,Garrett Grolemund著,大橋真也監修,長尾高弘翻訳,オライリー

参考書

「みんなの Rデータ分析と統計解析の新しい教科書」,Jared P. Lan-der,マイナビ

成績評価の方法

プログラム作成のレポートの提出と期末試験を行う。

レポート,試験で評価する。

合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

その他

教科書に忠実に沿って進める。前回までに書いたプログラムを利用す

ることが頻繁にある。書いたプログラムはすぐに読み出せるように保存

しておくこと。休んだ場合には教科書の該当箇所のプログラムを自分で

打ち込んでおくこと。

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科 目 名

担当者名

情報社会と情報倫理

年秋学期 単位 久保木 孝明

授業の概要・到達目標

近年のインターネットの発展で情報システムを取り巻く環境がどのよ

うに変貌したかを確認し,情報システムに対する新たなリスクを考え

る。情報社会を支える情報システムが種々のリスクから,安全に効率的

に稼動するには,どのような注意が必要かをシステム監査論の観点から

学習する。

この授業科目は,実際の企業がどのような観点で情報化をおこない,

情報倫理に取り組んでいるかという,実学を中心とした内容である。従

って,卒業後の職種別に次のように到達目標を設定する。

【システム企画・開発者,プロジェクトマネージャ,システムユーザ】

経営目標の実現に向けた,安全性・信頼性・費用対効果の高いシステ

ムを開発し,利用するためのポイントを理解する。

【システムアナリスト,コンサルタント】

組織体にとって情報システムのあるべき姿を提案する上で,情報シス

テムを多面的に評価する着眼点を身につける。

【共通】

ネットワーク経由の情報発信やデジタル情報の管理など倫理上の課題

と,知的財産権・個人情報保護など関連する制度・法律についての概要

を理解する。

授業内容

[第回] a のみイントロダクション

授業の概観,進め方を知る。

[第回] 情報システムの基礎知識

経営活動の中で意思決定がどのようになされているかを知

り,そこに情報システムがどのように関わっているかを理解

する。

[第回] 情報システムの基礎知識

情報化社会におけるリスク,そのリスクから身を守る情報

セキュリティ技術にはどのようなものがあるかを体系的に理

解する。

[第回] 情報倫理

情報倫理の概念を知る。事例研究を通じて,情報倫理の重

要性を理解する。

[第回] 情報倫理

情報倫理に関連する法律(個人情報保護法,不正アクセス

禁止法,他)を理解する。同時に法制度の限界を知る。

[第回] 情報社会を取り巻く環境

変貌する情報化社会の実態を確認し,増加する情報漏洩事

故やコンピュータ犯罪の現状を理解する。

[第回] 情報社会を取り巻く環境

企業が不都合を起こさないためにすべきことを理解する。

[第回] 特別講義

企業で実際に起きた情報セキュリティに関する事件・事故

の紹介を通じて,理解を深める。

[第回] システム監査は企業を守れるか

システム監査の理論・基本概念を知る。

[第回] システム監査は企業を守れるか

システム監査の実施手順を理解する。

[第回] システム監査のケーススタディ

アプリケーションの監査を通じて,システム監査の進め方

を理解する。

[第回] システム監査のケーススタディ

開発プロジェクトの監査を通じて,システム監査の進め方

の理解を深める。

[第回] 特別講義

企業におけるリスク管理の実態を知ることで,システム監

査の重要性を理解する。

[第回] 全体のまとめと振り返り

履修上の注意点

特段の準備学習は必要ないが,新聞等で報道される情報システム関連

の事件・事故には目を配っておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

授業で使用したレジュメについて,不明な点があれば,次回の授業で

質問すること。

教科書

『情報社会と情報倫理』山本喜一監修 久保木孝明著 (近代科学社)

年 ISBNC

参考書

使用しない。

成績評価の方法

レポート,定期試験とし,合計が以上を単位修得の条件

とする。

その他

質問及び相談は,授業終了後に受け付ける。

電子メールでの質問も受け付ける。

tak.kuboki@savanna.dti.ne.jp

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科 目 名

担当者名

数理コンピュータ科学

年春学期 単位 水谷 正大

授業の概要・到達目標

コンピュータ科学の基礎の一部を構成する「オートマトンと形式言語

理論」を学びます。文字列からなる集合は文字列を生成する文法によっ

て言語として構造化されます。一方,文字列を入力とする機械(オート

マトン)の文字列集合の受理を考えると,文法=機械=言語の同等性と

いう展望が開けます。

講義では,文字列を取り扱う話題の広がりを味わいながら,形式言語

理論の初歩を今日的に理解することを目標とします。

授業内容

[第回] 文字列学

アルファベット,語と連接,言語,射,正規表現,遺伝子

[第回] 記号力学系

数論的変換,紙折り列,フラクタル,力学系

[第回] 形式文法

書き換え規則,構文木,正規文法,文脈自由文法

[第回] 有限オートマトン

決定有限オートマトン(DFA),非決定 FA(NFA),

NFA と DFA の同等性

[第回] 正規表現と正則言語

正規表現,FA と正規表現,線形再帰方程式,文字列パ

ターン検索

[第回] 正規言語の性質

非正規言語の存在,正則集合演算の閉包性,FA の 小性

と MyhillNerode の定理

[第回] オートマチック列

ThueMorse 列,空間充填曲線,紙折りと連分数,非オー

トマチック列

[第回] 文脈自由文法

生成規則と導出,文脈自由文法(CFL),構文木,曖昧性

[第回] プッシュダウン・オートマトン(PDA)

スタック,PDA の状態遷移と時点表示,PDA の受理

[第回] PDA と CFL の等価性

CFL から非決定 PDA を構成する,非決定性 PDA と CFLの同等性,決定性 PDA

[第回] 文脈自由言語の性質

CFL の標準形,CFL の反復定理と非 CFL の存在

[第回] 句構造文法と Turing 機械

句構造文法,Turing 機械,計算状況

[第回] 言語族の Chomsky 階層

文脈依存文法,線形拘束オートマトン

[第回] 決定問題

アルゴリズムと ChurchTuring の提唱,判定不可能な問

履修上の注意点

引き続いて「数理コンピュータ科学」で,さらに深い理解を深めて

下さい。

準備学習(予習・復習)の内容

復習しながら,多くの例題に取り組むんでください。

教科書

講義資料は http://www.isc.meiji.ac.jp/~mizutani/におきます。

参考書

『オートマトン 言語理論 計算論』ホップクロフト・モトワニ・ウ

ルマン(共立出版,)

『計算理論の基礎.オートマトンと言語』Michael Sipser(共立出

版,)

『計算論とオートマトン理論』A. サローマ(サイエンス社,)

『やさしい計算理論』丸岡章(サイエンス社,)

成績評価の方法

平常点,期末試験の評価合計が満点の以上を単位修得の

条件とします。

その他

連絡用のメールアドレス mizutani atmark meiji.ac.jp

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科 目 名

担当者名

数理コンピュータ科学

年秋学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

本講義では計算という現象の数理的な側面を学ぶ。いくつかの計算モ

デルを導入し,その同値性を示すことで,計算可能な関数という概念が

自然な概念であることを学ぶ。万能機械や停止問題の計算不可能性を通

して,計算可能性についての理解を深める。また,計算複雑さや実関数

の計算可能性,不完全性定理などの発展的な話題も紹介する。

本講義を通して様々な問題の計算不可能性を証明できるようになるこ

とを目標とする。

授業内容

[第回] 可算と非可算

[第回] 対角線論法

[第回] チューリング機械

[第回] 停止問題の計算不可能性

[第回] 算盤

[第回] 算盤計算可能性の模倣

[第回] 原始再帰関数

[第回] 小化関数

[第回] 計算可能集合と計算可能関係

[第回] 半計算可能関係

[第回] ゲーデル数化

[第回] 万能計算可能性

[第回] c.e. 集合

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

「数理コンピュータ科学」を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

講義の復習をきちんとすること。

教科書

指定しない

参考書

Computability and Logic, George S. Boolos, John P. Burgess, RichardC. Jeffrey, Cambridge.

成績評価の方法

期末試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

数理コンピュータ科学演習

年春学期 単位 水谷 正大

授業の概要・到達目標

「数理コンピュータ科学」で学ぶ形式言語理論とその周辺に関する

例題を解いて,さらに理解を深めます。プログラミング環境

(Mathematicam/R/Python/Processing など)を使った問題解決の計算

機的方法も併せて学びます。

授業内容

[第回] 射と代入

ThueMorse 系,不動点,メビウス関数との関係

[第回] 代数的数と超越数

連分数,多項式,形式的ベキ級数

[第回] さまざまな数系

greedy アルゴリズム,ディジットの和,実数の表現,フ

ラクタル関数

[第回] 空間充填曲線

RudinShapiro 列,紙折り列,Lシステム

[第回] 順序機械

状態遷移,機械のグラフ表現,Mealy 機械と Moore 機

械,同等性

[第回] 有限オートマトン

決定性有限オートマトン(DFA)による受理,鳩ノ巣原

理と反復補題

[第回] 非決定性

非決定性有限オートマトン(NFA)による受理,e動作

付き NFA,状態遷移関数の拡張,e動作の除去

[第回] 正規表現

正規集合の演算と同値類,線形再帰方程式と正規表現,

DFA と正規表現の同等性

[第回] オートマトンの等価性

等価性の問題,MyhillNerode の定理,有限オートマトン

の 小化

[第回] 文字列照合

文字照合オートマトン,文字列照合アルゴリズム

[第回] 文脈自由文法(CFG)

導出木,あいまい性,標準形による相互変換

[第回] プッシュダウン・オートマトン(PDA)

Hanoi の塔,決定性 PDA の動作,非決定性 PDA の動作

[第回] 句構造文法

Turing 機械と句構造文法

[第回] 決定問題

アルゴリズムと判定,ポストの対応問題

履修上の注意点

引き続いて「数理コンピュータ科学」で理解を深めて下さい。

コンピュータ科学が媒介して諸科学が関連付けられる様子を知ること

は興味深いです。

準備学習(予習・復習)の内容

復習しながら,自分でも例題を創り出して取り組んでください。

教科書

演習資料は http://www.isc.meiji.ac.jp/~mizutani/におきます。

参考書

『オートマトン 言語理論 計算論』ホップクロフト・モトワニ・ウ

ルマン(共立出版,)

『コンピュータの数学』R.L. Graham, O. Patashnik, DE. Knuth(共立

出版)

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『Automatic Sequence』,JP. Allouche & J. Shallit, Cambridge UnivPress()

成績評価の方法

平常点,提出課題の評価合計が満点の以上を単位修得の

条件とします。

[試験について]毎回の演習課題による評価を行うために,期末試験

は実施しまません。

その他

連絡用メールアドレス mizutani at mark meiji.ac.jp

科 目 名

担当者名

情報システム論

年秋学期 単位 水谷 正大

授業の概要・到達目標

情報システムとはハードウエア資源,それを活用するソフトウエアそ

してネットワーキングのつの基盤技術が相互運用された全体です。エ

ンドユーザでもパソコンやスマートフォンからクラウドサービスを使い

ます。今日では小型化とネットワーク化が加速し,パソコンやスマート

フォンの内部を覗いたり通信機構を観察することなく様々なサービスの

形で情報システムに触れることが多くなりました。

授業では小型コンピュータ Raspberry Pi を取り上げ,その使い方を

通して主に,ネットワーク,プログラミングの立場からコンピュータシ

ステムと現代的問題や利用を学びます。

授業内容

[第回] Raspberry Pi周辺装置を取り付けてシステムを起動する,イントールか

らインターネット接続まで

[第回] コンピュータシステムの構造と動作の高速化

計算機の構成,データバス,キャッシュ,CPU/メモリ/

ディスクキャッシュ,DNS キャッシュ,キャッシュサーバ

[第回] インターネット通信

TCP/IP プロトコルスーツ,TCP/UDP プロトコルと

ポート,アプリケーションプロトコル,サーバクライアント

と PP,クラウドコンピューティング

[第回] ソフトウエアアーキテクチャ

OS,ソフトウエア階層と API,オブジェクト指向,ソフ

トウエア開発環境,オープンソースソフトウエア

[第回] アルゴリズムと計算量()

ビッグ O 記法,問題のサイズ,時間計算量と時間計算

量,多項式的計算量と指数的計算量,再帰の深さ

[第回] アルゴリズムと計算量()

代表的アルゴリズムの計算量,並べ替え,探索,文字列照

[第回] グラフとネットワーク構造

グラフとアルゴリズム,深さ優先探索と横幅優先探索,

ゲームの探索

[第回] 巨大ネットワーク

Web のサイズとリンク分布,ランダムグラフの理論,ネ

ットワークの次数分布,実ネットワーク分析

[第回] 計算機実験と非線形科学

FPU の実験,Lorenz 方程式,KdV 方程式,科学の拡大

[第回] 安全な通信と暗号

通信の安全性とは何か,公開鍵暗号系

[第回] 量子計算

状態の重ね合わせ,EPR の思考実験,エンタングルメン

ト,Q ビット,究極の計算

[第回] IoT とスマートライフ

スマートスピーカとの連携

[第回] ブロックチェイン

新しいトランザクション技術,信頼性・説明責任・透明

性,ビットコイン

[第回] AI(人工知能)と深層学習

Turing テストと知性,学習,深層学習フレームワーク

履修上の注意点

授業では多岐にわたる領域に触れます。関心をもつ話題を手がかりと

して全体との関係性を確認するようにしてください。

準備学習(予習・復習)の内容

授業で取り上げた話題を実際に確かめ,コンピュータを使う数多くの

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経験を積み上げてください。

教科書

講義資料は http://www.isc.meiji.ac.jp/~mizutani/におきます。

参考書

『量子力学ノート』佐藤文隆(サイエンス社 )

『ゼロから作る Deep Learning』斎藤康毅(オライリージャパン )

『Mastering Bitcoin』,Andreas M. Antonopoulos https://github.com/

bitcoinbook/bitcoinbook

成績評価の方法

平常点,期末試験の評価合計が満点の以上を単位修得の

条件とします。

[期末試験について]定期試験期間において期末試験を実施する予定

です。

その他

連絡用メールアドレス mizutani atmark meiji.ac.jp

科 目 名

担当者名

情報システム論演習

年秋学期 単位 水谷 正大

授業の概要・到達目標

コンピュータシステムの対象例として Raspberry Pi を取り上げて,

その使い方やプログラミングを通じて情報システムの活用を学びます。

プログラミングにおいては,テキスト内の単語出現頻度を調べ隠れた

法則性としての Zipg の法則や数理科学史上の有名な数値実験を再現し

てみます。また,IoT(Internet of Thing)へのアプローチや AI(深層

学習フレームワーク)についても紹介します。

授業内容

[第回] リモート接続

Raspberry Pi とパソコンを接続して ssh でログインする

[第回] Python プログラミングの準備

Python Shell の起動,テキストエディタのインストール,

スクリプトの実行,Pip コマンド

[第回] 基本データの操作と基本制御構造

数値と文字列,変数に代入,条件分岐 if elif else,繰り返

し for,条件繰り返し while[第回] 関数とモジュール

関数定義と呼び出し,関数の引数,再帰的定義,モジュー

ルのインポート,計算時間の計測

[第回] クラスのメソッド

文字列操作,リスト操作,辞書操作,集合操作

[第回] Zipf の法則の再発見

ファイル I/O,テキストファイルの表示,単語の切り出

し,単語頻度辞書の作成

[第回] グラフィックス

タートルグラフィックス,紙折り曲線,matplotlib モジ

ュール

[第回] 数値計算()微分方程式の数値解法アルゴリズム

Lorenz 方程式,Poincare の横断面の方法,Lorenz プロッ

[第回] 数値計算()モジュール SciPy を使う

時間に陽に変化する場合,強制振動,Duffing 方程式

[第回] KdV 方程式

ソリトン解の発見,アニメーション

[第回] ネットワークプログラミング

Web ページの取得,定期的に Tweet する,簡単なサーバ

プログラム

[第回] センサーの利用

Raspberry Pi で LED で制御得る,各種のセンサーから情

報を取得する,IoT の世界

[第回] スマート家電の活用

Amazon Echo, Google home, Apple HomePod[第回] 深層学習フレームワーク

Google TensorFlow, IBM Watoson の利用

履修上の注意点

「コンピュータシミュレーション」の履修は理解を深めます。

準備学習(予習・復習)の内容

現代のリテラシーとしてプログラミング力が注目を集めています。自

分のパソコンに処理環境をインストールし課題に取り組んでください。

教科書

演習資料は http://www.isc.meiji.ac.jp/~mizutani/におきます。

参考書

『Python 言語によるプログラミング』,John V. Guttag,近代科学社

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().『入門 Python』,Bill Lubanovic,オライリージャパン()

成績評価の方法

平常点,提出課題の評価合計が満点の以上を単位修得の

条件とします。

[試験について]毎回の演習課題での評価を行うために,期末試験は

実施しまません。

その他

連絡用メールアドレス mizutani at mark meiji.ac.jp

科 目 名

担当者名

通信ネットワーク演習

年秋学期 単位 佐久間 拓也

授業の概要・到達目標

コンピュータネットワークの仕組みについて理論的な構造を理解する

とともに,実際にネットワークを使った実習を通して活用方法やコミュ

ニケーション手法について理解することを目標とする。また,コンピ

ュータネットワークに関係するセキュリティについて考え,特に暗号技

術については演習を行いながらその理論を体験的に理解する。

授業内容

[第回] TCP/IP について() コンピュータをつなぐもの

[第回] TCP/IP について() ネットワークアーキテクチャ

(OSI 参照モデル)

[第回] TCP/IP について() Ethernet[第回] TCP/IP について() IP の仕組み

[第回] TCP/IP について() TCP の仕組み

[第回] TCP/IP について() ネットワークアプリケーション

[第回] セキュリティの目的と機能

[第回] ネットワークセキュリティの技術

[第回] 暗号について

[第回] RSA 暗号の実践

[第回] ネットワーク設計() OS の導入と動作設定実習

[第回] ネットワーク設計() ネットワーク設定実習

[第回] ネットワーク設計() Web サーバの設定実習

[第回] 情報通信の基礎技術 データ圧縮・エラー訂正技術

履修上の注意点

情報処理実習,を受講しておくことが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

授業時に配布する資料や紹介する参考書を予習・復習に役立てること。

教科書

授業時に必要に応じて資料を配布する。

参考書

授業時に適宜紹介する。

成績評価の方法

実習課題点,期末テスト点で合計点満点で,点以上を合格

とする。欠席は減点対象である。

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科 目 名

担当者名

データ通信概論

年春学期 単位 平尾 淳一

授業の概要・到達目標

データ通信の本質を考え,それを支える科学と技術を学び,背後にあ

る数学の役割を理解する。

授業内容

[第回] データ通信の概要 I[第回] データ通信の概要 II[第回] データ数信を支える物理世界と数学 I[第回] データ通信を支える物理世界と数学 II[第回] データ通信を支える物理世界と数学 III[第回] データ通信を支える物理世界と数学 IV[第回] 通信データの解析 I(フーリエ解析)

[第回] 通信データの解析 II(フーリエ解析)

[第回] 通信データの解析 III(線形システム)

[第回] 通信データの解析 V(線形システム)

[第回] 信号の変調と復調 I[第回] 信号の変調と復調 II[第回] 通信における雑音とその処理

[第回] 期末試験,解答解説

履修上の注意点

問題演習によって内容を確認しながら授業を進めるので,積極的に取

り組むこと。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に提示される課題に取り組むこと。

課題には PC の利用が必要になることもある。

教科書

なし

参考書

植松友彦・松本隆太郎『基礎を学ぶ通信工学』(オーム社,)

成績評価の方法

レポート()期末試験()

科 目 名

担当者名

マルチメディアの数理

年秋学期 単位 平尾 淳一

授業の概要・到達目標

コンピュータによる映像や音声など各種データの処理を支える科学と

技術を学び,背後にある数学の役割を理解する。

授業内容

[第回] データ構造

[第回] 符号化と情報伝送

[第回] 標本化と量子化 I[第回] 標本化と量子化 II[第回] 標本化と量子化 III[第回] 標本化と量子化 IV[第回] 音声と画像の符号化 I[第回] 音声と画像の符号化 II[第回] 音声・画像のデータ圧縮

[第回] 画像データの処理

[第回] ベクトルデータ

[第回] D 画像データ I[第回] D 画像データ II[第回] 期末試験,解答解説

履修上の注意点

問題演習によって内容を確認しながら授業を進めるので,積極的に取

り組むこと。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に提示される課題に取り組むこと。課題には PC の利用が必要

になることもある。

教科書

なし

参考書

今井秀樹『情報理論』(オーム社,)

貴家仁志『画像情報符号化』(コロナ社,)

成績評価の方法

レポート()期末試験()

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科 目 名

担当者名

統計学

年秋学期 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標

本講義で確率論に基づく推測統計学を学ぶ。様々な仮説検定や区間推

定についてつつ丁寧に数学的な証明を与える。

統計学の数学的な側面を理解し,推測統計量の分布を求めることがで

きるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] 確率母関数,積率母関数,特性関数

[第回] 多次元確率分布

[第回] 統計量と標本分布

[第回] 確率変数と確率分布の収束

[第回] 順序統計量

[第回] 統計的推測,点推定

[第回] 推定量の評価

[第回] 仮説検定の考え方

[第回] 正規母集団に関する検定

[第回] 検定統計量の導出方法

[第回] 適合度検定

[第回] 信頼区間

[第回] 線形回帰モデル

[第回 a] 期末試験

[第回 b] 正答解説

履修上の注意点

「確率論」を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

講義の復習をきちんとすること。

教科書

『現代数理統計学の基礎』久保川達也,共立出版

参考書

『数理統計学』稲垣宣生,裳華房

成績評価の方法

期末試験により評価する。得点が満点の以上であることを

単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標ゼミナールでは,第回~第回の前半と第回~第回の後半とで担当者

を変更し実施する。当授業では離散数学の入門としてグラフ理論を中心とした話題を進めていく。離散数学とは,純粋数学で分類される代数学・幾何学・解析学の分類からはや

や離れた応用数学に分類される分野である。理論面では純粋数学とも密接に関連しており,一方で,実社会の場で身近に生

じる問題の解決にも適応され得るものである。数学科に入学して初めて学ぶ大学での数学は厳密な理論の下で進んでいくが,

それがどのように実生活の中で応用されていくかを実感してもらいたい。

授業内容第回グラフとは,グラフの用語第回一筆書き問題第回木と森第回部グラフ第回マッチング第回平面グラフ第回彩色問題第回グラフとは,グラフの用語第回一筆書き問題第回木と森第回部グラフ第回マッチング第回平面グラフ第回彩色問題

準備学習(予習・復習)の内容毎回の講義の前には,

()前回までの授業内容を確認しておくこと。()今回の授業範囲の内容をあらかじめ読んでおくこと。

参考書離散数学 浅野孝夫 著 サイエンス社組み合わせ最適化(第版) コルテ/フィーゲン著 Springer

成績評価の方法出席点と平常点(レポート,発表,参加態度)で成績をつける。名の担当者がつけた評価の平均を最終的な成績評価とする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標ゼミナール A では,第回~第回の前半と第回~第回の後半とで担当者

を変更し実施する。このクラスの前半では,論理や集合,写像などの大学で数学を学ぶための基礎

となる知識を学ぶ。学生が事前にテキストを読み,その内容を順に発表するゼミ形式で行う。後半の内容は,受講者が前半に学んだ内容によって変わる。数学の基本的な言葉を学び,数学の文章を正確に読み書きできるようになるこ

とが目標である。また,プレゼンテーションや議論の練習も目的のひとつである。

授業内容内容は受講者の理解度やゼミの進め方によって変わるため,以下はおおよその

目安である。また,前半に同様の内容を学んだ受講者がいる場合には,後半の内容を変更することがある。

(前半)[第回] 集合[第回] 写像[第回] 全射・単射[第回] 同値関係[第回] 命題論理[第回] 述語論理[第回] 証明法(後半)[第回] 整数[第回] ユークリッドの互除法[第回] 素因数分解[第回] 整数の合同[第回] フェルマーの小定理[第回] 中国剰余定理[第回] まとめ

履修上の注意点発表者以外も積極的に議論に参加することが求められるため,原則として欠席

や遅刻は認めない。やむを得ず遅刻・欠席する場合には事前に連絡すること。

準備学習(予習・復習)の内容発表者は事前にテキストをよく読み,発表のための準備をしておくこと必要で

ある。発表者でない場合も,議論に参加できるようテキストを読み,疑問点を明確にしておくこと。

教科書『大学数学の基礎』 酒井文雄 (共立出版)後半のテキストは受講者に応じて決めるが,例として次の本を挙げておく。

『整数と平面格子の数学』 桑田孝泰,前原濶(共立出版)

参考書講義中に適宜指示する。

成績評価の方法毎回出席をとり,平常点(発表の出来,議論への参加態度など)で成績をつけ

る。名の担当者がつけた評価の平均をとり,最終的な成績評価とする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標「授業概要」

ゼミナールでは,第回~第回の前半と第回~第回の後半とで担当者を変更し実施する。前半回では,すでに知っている整数に関する知識を,大学の数学の観点から

見直し,再構築する。後半回では,「整数」とは何かを探るために「ペアノの公理」から始め,「整数の世界」を自ら創り出すことを目指す。教科書あるいは与えられた資料を読み進めながら,輪講を行う。

「到達目標」本科目は,高校までに学んだ数学とこれから大学で学ぶ数学の懸け橋となるこ

とを目的としたものである。前半と後半で,以下のように異なる到達目標を設定する。前半回は大学で数学を学ぶ上で必要不可欠な記号の使い方や論理の展開を習

熟することを目標とする。整数という具体的かつ既知の世界を題材としつつ,現代代数学の本質である「抽象化」を通して大学数学の一端にも触れる。後半回は自らの力で数学の本を読み解く方法を身に着けることを目標とす

る。数学の本は小説ではない。論理にギャップがあることも多く,その部分は自ら考え,正しいことを確信しながら読まなければならない,ということを理解してほしい。

授業内容[第回] 導入()~整数の世界を覗いてみよう[第回] 整数の持つ根源的な性質とは何か[第回] イデアルとユークリッドの補題[第回] ベズーの等式[第回] 素数の定義とその性質[第回] 素因数分解の一意生[第回] さらに抽象的な世界へ[第回] 導入()~整数の世界を創り出そう[第回] ペアノの公理と数学的帰納法[第回] 和の定義とその性質[第回] 積の定義とその性質[第回] 和と積の両方にに関わる性質[第回] 自然数から整数へ[第回] 整数上の演算の定義とその性質

履修上の注意点原則として欠席,遅刻は認めない。欠席するときは,事前に連絡すること。

準備学習(予習・復習)の内容発表者に限らず,出席者全員が予習を行うことが必須である。不明な点は,出

席者全員での議論を通してその場で理解をする姿勢が求められる。

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教科書初回講義の際に配布する。

成績評価の方法平常点(発表・討論への参加度)で評価する。名の担当者がつけた評価の合計が満点の以上であることを単位修得の条

件とする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標小学算数の文章題から数式を立てることを立式というようだが,一般に,自然

現象や数理現象といった目に見えない壮大な文章題から,知りたい量を未知関数とした方程式を立てる作業をモデリングという。モデリングをすることによって,具体的な現象を数学世界における抽象的な現象に引きずり込むことができる。引きずり込んだらあとは数学の問題となる。本ゼミナールでは身の回りにあるさまざまな現象を観察し,ときには実験して再現し,そこから数式を“抽出して”,それを解析するといった数理的手法を学ぶ。加えて,数学の言葉について学ぶ。数理的手法や数学のことばの学習ができたら目標に到達する。

授業内容[第回] 「面積公式と相加相乗平均の不等式」

石けん膜の実験と関連するディドの問題,等周不等式,その多角形版,ガロア理論などに言及。

[第回] 「もやもやする正しい証明」背理法と直観主義について考える。

[第回] 「アイ回転」実験を通して,虚数単位 i の役割を見直し,複素数が受容された歴史に触れる。

[第回] 「円柱を切る。円錐曲線を視る。」円柱の切り口は楕円であり,円錐の切り口からはさまざまな次曲線が導出される。それらを実験的に観察し,数学的に導出する。

[第回] 「ある晴れた日の青空教室」光の反射,コーヒーカップ caustic,虹の生成について,実験を通して学ぶ。

[第回] 「整数でない次元はありえるか」次元とは何か。フラクタルやいたる所微分不可能だが連続な関数などを紹介する。

[第回] 「解かないで解を導く方法」簡単な燃焼現象について実験し,バッキンガムのパイ定理と次元解析について簡単に説明する。

[第回] 「円玉を浮かべるだけ。されど」箱にものを詰める問題,パッキング,最密充填,結晶の充填率などを学習する。

[第回] 「でこぼこ道を走る四角いタイヤ」微分方程式を解くと,そのような道路の設計が可能となる。サイクロイド曲線の描き方についても体験する。

[第回] 「ブランコとロウソクとメトロノーム」共振と励振と同期現象について,その違い,先端研究を知る。

[第回] 「塩山の作る曲線」

塩山の形状と尾根の空間曲線について実験・考察する。[第回] 「でたらめな数列と秩序ある数列の判別」

数列の埋め込み手法を用いて,でたらめな数列と規則性のある数列の簡単な判別方法を学ぶ。

[第回] 「浮力コントロール」流体方程式とアルキメデスの原理を導出し,実験と対比する。

[第回] 「空き缶立てと図形ごま」三角形の重心の定義は実は定理だった物体の重心の定義について見直す。

履修上の注意点講義,議論,発表を基本姿勢として進めるので,原則として欠席,遅刻は認め

ない。また,特に必要な知識は仮定していないが,感性と頭脳を磨いておくように。

準備学習(予習・復習)の内容真摯な学習

教科書『実験数学読本』,矢崎成俊,(日本評論社)

成績評価の方法出席と平常点(レポート,発表,議論への参加態度など)で成績を評価

その他内容,順序は変更する可能性がある。以下のトピックスは予備である

「単純閉曲線はなぜ平面を内と外に分けるか」「フジモトキューブとオイラーの多面体定理」「曲線の一筆書きで正方形を塗りつぶせるか」「中間値の定理とパンケーキの定理」「長さの線分を一回転させることのできる最小の図形は何か」「モーレーの三角形を折る」「偶然の試行を決定する法則はあるか」「県庁所在地と県境の関係」

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期 単位 吉田 尚彦

授業の概要・到達目標大学で数学を学ぶために必要な基礎知識について教科書を読み進めながら学習

する。ゼミナールでは,第回~第回の前半と第回~第回の後半とで担当者を変更し実施する。大学で学ぶ数学と高校で学ぶ数学との間のギャップを埋める手助けをするとと

もに,大学で学ぶ数学に興味を持ってもらうことを目標とする。

授業内容以下は「大学新入生のための基礎数学」を教科書として選んだ場合の授業計画

である[第回] 集合と写像[第回] 複素数[第回] 複素平面と極形式[第回] 行列[第回] 次変換[第回] 次変換の像[第回] 次変換と長さ・角・体積[第回] 集合と写像[第回] 複素数[第回] 複素平面と極形式[第回] 行列[第回] 次変換[第回] 次変換の像[第回] 次変換と長さ・角・体積

履修上の注意点輪講形式で行う。議論,発表を基本姿勢として進めるので,原則として無断欠

席,遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容自分の順番であるか否かにかかわらず,テキストを予習してゼミに望むこと。

教科書教科書の候補として以下を挙げる米田 元,高橋大輔,本間泰史「大学新入生のための基礎数学」サイエンス社

参考書適宜指示する

成績評価の方法出席と平常点(レポート,発表,参加態度)で成績をつける。名の担当者が

つけた評価の平均をとり,最終的な成績評価とする。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標黒板の前に立って,テキストに書いてあることをわかりやすく解説してもら

う。数学を深く理解することの他に,自分の考えをわかり易く人に説明するための訓練でもある。論理的に物事を考え,正確に伝えることができるようにすることが,目的の一

つである。

授業内容輪読形式で行う。一人につき数回発表してもらう。テキスト J. Rotman ``Galois Theory''(Springer)

(別のテキストを使用することになれば,以下の内容は変わります。)[第回] ガイダンス[第回] テキストの輪読(対称性)と問題演習[第回] テキストの輪読(環)と問題演習[第回] テキストの輪読(準同型)と問題演習[第回] テキストの輪読(イデアル)と問題演習[第回] テキストの輪読(商環)と問題演習[第回] テキストの輪読(体上の多項式環)と問題演習[第回] テキストの輪読(素イデアル)と問題演習[第回] テキストの輪読(極大イデアル)と問題演習[第回] テキストの輪読(既約多項式)と問題演習[第回] テキストの輪読(解の公式)と問題演習[第回] テキストの輪読(分解体)と問題演習[第回] テキストの輪読(ガロア群)と問題演習[第回] テキストの輪読(の冪根)と問題演習

履修上の注意点必ず予習してくること。

準備学習(予習・復習)の内容必ず予習してくること。

教科書J. Rotman ``Galois Theory''(Springer)

参考書特になし

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議によって評価する。

その他月にゼミの説明会を行い,学生の希望に基づいて各ゼミに振り分ける。黒板

の前に立って,テキストに書いてあることをわかりやすく解説してもらう。数学を深く理解することの他に,自分の考えをわかり易く人に説明するための訓練でもある。ここでは,今までに学んだ数学の内容をより深く具体的に理解し,また年生

以降の学習への重要なステップとすることが求められる。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 今野 宏

授業の概要・到達目標月にゼミの説明会を行い,学生の希望に基づいてゼミを振り分ける。幾何,

あるいは幾何に関連したテーマに関するテキストについて輪講形式で行う。テーマやテキストについては配属された学生に応じて決める。幾何に関連したテーマについて深く理解することが大きな目標である。さら

に,発表者は理解したことを相手に伝えるスキルを磨くこと,指導教員および聴衆との議論を通して理解を深めるという訓練をすることも重要な目標である。

授業内容以下は多様体に関する輪講のすすめ方の例である。

[第回] 多様体の定義[第回] 多様体の例[第回] 多様体上の関数[第回] 多様体の間の写像[第回] 曲線の速度ベクトルと微分[第回] 接ベクトル[第回] 接空間[第回] 写像の微分[第回] ヤコビ行列[第回] 合成写像の微分[第回] 逆写像定理[第回] 陰関数定理[第回] 射影空間[第回] まとめと展望

準備学習(予習・復習)の内容発表者はテキストを深く理解して,それをわかりやすく他人に説明することが

求められる。聴衆は,テキストの予習をして,あらかじめ疑問点を整理しておくことが求められる。

教科書学生との話し合いにより決めるが,参考のため,以下の本をあげる。

『多様体の基礎』松本幸夫(東京大学出版会)『トポロジー入門』松本幸夫(岩波書店)『双曲幾何』深谷賢治(岩波書店)『曲面の幾何』砂田利一(岩波書店)『曲面とベクトル解析』小林真平(日本評論社)

成績評価の方法テキストの理解度,発表の完成度,議論への参加態度などを総合的に評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標自らが選択したテーマについて図書,文献を購読し,その内容を他者に解説,

説明できる。必要に応じて計算機によるシミュレーションを行い,活用することができる。

授業内容.各自教科書を講読し,その内容を他の履修書に対して発表,解説する。.他者の発表,解説について積極的に質問し,あるいは討論に参加する。.主なテーマは力学系(離散,連続),常微分方程式,偏微分方程式,非線形

解析,分岐理論,カオス理論,数値計算の方法,数理モデルなどである。各自の興味に応じて内容を選択し,使用する文献(図書)を決定する。

[内容の例]例えば,下記の「力学系入門原著第版―微分方程式からカオスまで―」(共

立出版)をテキストとして連続力学系(微分方程式)を主に扱う場合について,各回の内容は以下のようにする予定である。

[第回] 階微分方程式(簡単な例,ロジスッティック方程式)[第回] 階微分方程式(分岐現象)[第回] 階微分方程式(周期点とポアンカレ写像)[第回] 次元微分方程式[第回] 次元の系[第回] 線形微分方程式系の解法と重ね合わせの原理[第回] 次元線形微分方程式の相図(固有値による分類)[第回] 次元線形微分方程式の相図(座標変換)[第回] 次元線形微分方程式の分類[第回] 非線形系(力学系)[第回] 非線形系(変分方程式)[第回] 非線形系の平衡点(具体例,沈点と源点)[第回] 非線形系の平衡点(鞍点,安定性)[第回] 非線形系の平衡点(分岐)

履修上の注意点.発表の際には発表用ノートを作成し,その内容に基づいて発表,解説する。.このセミナーは卒業研究に続くものであることを意識し,自ら積極的に取り

組むこと。

準備学習(予習・復習)の内容特に前提となる知識は仮定しない。毎回自身が選んだテキストを精読し,(必要

に応じて引用されている書籍等も精読して)発表に向けた準備をすること。

教科書教科書の候補として例えば下記の図書を挙げておく。ゼミナールの初回まで

に,担当教員と相談して適宜選択する。

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「力学系入門 原著第版―微分方程式からカオスまで―」M. W. Hirsch 他,著,桐木紳 他,訳,共立出版。「力学系カオス」松葉育雄 著,森北出版。「微分方程式で数学モデルを作ろう」デヴィッド~バージェス,モラグボリー著,垣田高夫,大町比佐栄 訳,日本評論社。「偏微分方程式入門」神保秀一 著,共立出版。「Nonlinear Oscillations, Dynamica

参考書適宜指示する。

成績評価の方法発表,解説への取り組み,および討論への参加の姿勢を総合的に判断する。

その他シラバスの内容は予定であり,変更する場合がある。変更する場合は講義時に

知らせる。講読する書籍,文献などは指導教員と相談して決定する。変更する場合も同様

である。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標テーマとテキストは,配属された学生の希望や学力に応じて決める。ちなみ

に,過去数年のテーマおよびテキストは次の通りである。年度楕円曲線,J. H. シルヴァーマン,J. テイト『楕円曲線論入門』,丸

善出版年度楕円曲線暗号,辻井重男,笠原正雄,他人『暗号理論と楕円曲

線』,森北出版年度楕円関数論・楕円曲線論,梅村浩『楕円関数論―楕円曲線の解析

学』,東大出版会年度情報理論・符号理論,G. A. ジョーンズ,J. M. ジョーンズ『情報

理論と符号理論』,丸善出版年度次年度が特別研究のため担当せず年度群の表現論,平井武『線形代数と群の表現 ・』,朝倉書店年度代数的整数論,藤崎源二郎『代数的整数論入門 上』,裳華房(年度の内容である。)情報理論・符号理論について学ぶ。符号の最適性および情報量について理解する。

授業内容(年度の内容である。)テキストを解読し,発表する輪講形式で進める。発表者でない者も,発表者と

同様に予習をして,あらかじめ疑問点を整理しておくことが必要である。[第回] 情報源符号化[第回] 一意復号可能な符号[第回] 瞬時復号可能な符号[第回] 瞬時符号の構成法[第回] クラフトの不等式[第回] マクミランの不等式[第回] クラフトの不等式,マクミランの不等式についてのコメント[第回] 最適符号[第回] 元ハフマン符号[第回] ハフマン符号の平均符号長[第回] 元ハフマン符号の最適性[第回] r 元ハフマン符号[第回] 情報源の拡大[第回] 情報とエントロピー

履修上の注意点.発表の際には発表用ノートを作成し,その内容に基づいて発表,解説する。.このセミナーは卒業研究に続くものであることを意識し,自ら積極的に取り

組むこと。.特に前提となる知識は仮定しないが,講読を進める上で必要な内容を自主的

に復習,学習すること。.予習したことを発表し,討論することに重点をおくので,原則として欠席,

遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容教科書の該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業で質問すること。ま

た,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書(年度の内容である。)G. A. ジョーンズ,J. M. ジョーンズ『情報理論と符号理論』,丸善出版

参考書適宜指示する。

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度を判

定し評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標概要最近の物理学と幾何学との交流を念頭におき,その方面の研究において興味深いと思われるテーマの幾何学およびその周辺の数学を研究する。到達目標具体的には,トポロジー,ゲージ理論,指数定理などがその候補として挙げらる。もちろん,そのほかにも希望者の意向に沿った研究テーマの設定も可能である。したがって,以下に挙げるテキストの候補以外の本,論文を読みたいという希望にも応じる。なお,年次のセミナーにおいても,引き続き同じテーマを研究する予定である。

授業内容テキストをよく理解し,学んだ事柄を発表する輪講を行う。以下に一例を挙げる。

[第回] 研究のテーマ解説(多様体上の幾何学)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(微分可能多様体)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(接ベクトル)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(関数の微分)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(部分多様体)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(微分同相写像)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(逆関数定理)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(陰関数定理)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(ベクトル場)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(接分布)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(フロベニウスの定理)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(テンソル)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(外積代数)[第回] 研究成果の報告と講評

履修上の注意点ゼミ形式で行う。テキストの内容を難しいと感じた時に,自分にとってわからない部分を明確に

する作業を大事にし,予習することが重要である。

準備学習(予習・復習)の内容事前にテキストを熟読し,理解しておく,または,わからない部分を明確にす

ること。さらに発表者は発表するための準備も必要とされる。また,セミナーの後に,自分の理解の程度や理論の流れを確認することが復習となる。

教科書J. W. Milnor 「Topology from the Differentiable Viewpoint」, Princeton,F. W. Warner 「Foundations of Differentiable Manifolds and Lie Groups」, Sprin-

ger,松本幸夫「多様体の基礎」,東京大学出版会

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落合卓四郎「微分幾何入門」,東京大学出版会J. Roe 「Elliptic operators, topology, and asymptotic methods (SECOND EDI-

TION)」, LONGMAN,ミルナー「モース理論」志賀浩二訳,吉岡書店ボット・トゥー「微分形式と代数トポロジー」三村護訳,シュプリンガーフェ

アラーク東京

参考書特に指定しない。

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度を判

定し評価する。評点の配分割合は以下のとおりとする。

.研究内容の理解度 .発表能力 .授業への貢献度 以上の合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

指導テーマ幾何学の基礎となる事柄を中心に指導する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標年次の卒業研究のテーマであるガロア理論の理解に向けての準備をおこなう。群論・環論の内容を確認しながら進行する。プレゼンテーションの手法についても練習していく。

授業内容[第回] 群[第回] 部分群[第回] 準同型定理[第回] 群の作用[第回] 共役,軌道,安定化群[第回] 可解群[第回] シローの定理[第回] 環[第回] 部分環とイデアル[第回] 剰余類と準同型定理[第回] 極大イデアルと素イデアル[第回] 局所化[第回] 多項式環[第回] Eisenstein の判定法

履修上の注意点ベクトル空間論,代数学は履修したものとして進めていく。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミで指摘された事項を踏まえ,ゼミノート完成版を作成すること。

参考書雪江明彦著「代数学 群論入門」日本評論社雪江明彦著「代数学 環と体とガロア理論」日本評論社服部昭著「現代代数学」朝倉書店桂利行著「体とガロア理論」東京大学出版会永田雅宜「抽象代数学への入門」朝倉書店

成績評価の方法研究内容 発表内容で評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標数理科学や社会科学などに現われる非線型微分方程式や確率モデルを解析し

“理解する”ための数学的な素養を身につける事を目標にする。

授業内容テキストを解読し,発表する輪講形式で進める。テキストの候補としては,以

下の(参考書)欄に記載したものを考えている。例えば,確率論に関連したテーマを選んだ場合,各回の内容は以下のようにする予定である。

[第回] 初等確率論と確率空間[第回] 測度空間と確率空間,そして確率変数[第回] 確率変数の分布測度定義とその例[第回] 独立性[第回] 確率変数の期待値と分散[第回] ラドン=ニコディムの定理と条件付き確率[第回] 確率変数の収束[第回] 大数の法則[第回] 中心極限定理[第回] 大偏差原理[第回] ランダムウォーク[第回] ランダムウォークの再帰性[第回] 離散時間マルチンゲール[第回] ブラウン運動

履修上の注意点発表や議論を基本姿勢として進めるので,原則として欠席,遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容発表に当たっては,自ら文献を探すなどして念入りに準備をし,発表技術の向

上にも努めること。

教科書ゼミ開始前の打ち合わせの際に指示する。

参考書志賀徳造 著「ルベーグ積分から確率論」共立出版熊谷 隆 著「確率論」共立出版高桑昇一郎 著「微分方程式と変分法」共立出版増田久弥 著「関数解析」裳華房

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度を判

定し評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標幾何学もしくはそれに関連するテキストを選び,輪講を行う。テーマやテキス

トは学生の希望や習熟度に基づいて決定する。幾何学の基礎を理解し,年次の卒業研究の準備を整えることを目標とする。

また,プレゼンテーションや議論の訓練もこの授業の目的である。

授業内容内容は選んだテーマなどにより異なる。以下は深谷賢治著『双曲幾何』をテキ

ストとする場合の進め方の例である。[第回] 導入[第回] ガウス平面[第回] 次変換[第回] 次分数変換[第回] リーマン球面[第回] 群作用[第回] 次分数変換群[第回] 円円対応[第回] 次分数変換の分類[第回] ポアンカレ計量[第回] 距離空間[第回] 等長変換[第回] 双曲平面のモデル[第回] まとめ

履修上の注意点前提となる知識は仮定しないが,講読を進める上で必要となる内容は自分で復

習,学習すること。

準備学習(予習・復習)の内容発表者は,事前にテキストの内容を理解しておくことはもちろんのこと,聴衆

が理解しやすいように発表内容をまとめておくことが求められる。発表者でない場合も,議論ができるよう内容を予習,復習しておくこと。

教科書受講者との相談のうえ決める。例として以下の本を挙げておく。

『双曲幾何』深谷賢治(岩波書店)『解析力学と微分形式』深谷賢治(岩波書店)『リー群入門』松木敏彦(日本評論社)『キーポイント行列と変換群』梁成吉(岩波書店)

成績評価の方法テキストの内容の理解度,発表,討論への参加態度などにより総合的に評価す

る。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 廣瀬 宗光

授業の概要・到達目標「授業の概要」

放射性物質の崩壊,惑星の運動,単振子の運動など,数理物理に現れる初等的な微分方程式の解法を学ぶ。

「到達目標」微分方程式に関する基礎知識の習得を目指し,年次の卒業研究に備えること

を目標とする。

授業内容[第回] 放射性物質の崩壊[第回] 階線形方程式[第回] 変数分離形方程式[第回] 完全微分方程式[第回] 積分因子[第回] 定数係数の階線型方程式[第回] ニュートンの運動方程式[第回] エネルギー保存則[第回] 惑星の運動[第回] 次曲線について[第回] 自然座標[第回] 単振り子の運動[第回] 質点系の連結運動[第回] まとめ

履修上の注意点年次春学期の「常微分方程式」「常微分方程式」を履修していることが望

ましい。

準備学習(予習・復習)の内容発表担当者は念入りに準備をし,発表技術の向上に努めること。

教科書「数理物理の微分方程式」,望月清,イゴー・トルシン著,培風館

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度,発

表能力を判定し評価する。評点の配分割合は,発表への取り組み方,内容の理解度,発表能力とする。以上の合計により,以上を合格とする。

指導テーマ微分方程式

進行計画月~月 テキストの輪読を行なう。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標「授業の概要」

代数学の基礎を学ぶ。各自がテキストを読み解き,理解した内容について黒板を使って発表する,輪講形式で進める。テーマやテキストは配属された学生の実力に応じて決めるが,テキストの候補は次を考えている。.『可換環論の勘どころ』,後藤四郎(共立出版).Introduction to Commutative Algebra, M. F. AtiyahI. G. MacDonald, Addis-

on Wesley Publishing Company「到達目標」

独力で数学のテキストを読み解く力を身に着けることを目標とする。

授業内容[第回] 環の定義と基本性質[第回] 環の具体例解析[第回] 部分環[第回] 環の準同型写像[第回] イデアルと剰余類環[第回] 準同型定理と対応定理[第回] 体と整域[第回] 極大イデアルと素イデアル[第回] 局所化[第回] 全商環と商体[第回] 多項式環の構成[第回] 代入原理[第回] 代数と部分代数[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容発表者に限らず,テキストの内容を自力で読み解き,自分なりの言葉でまとめ

直した上でセミナーに臨むことが必要である。不明な点はセミナー中に質問・議論を行い,その場で解決するよう心掛けること。

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標計算のモデルとして帰納的関数および Turing 機械を紹介し,計算の概念に関

するチャーチの提唱を理解する。その上で様々な問題の決定不可能性を証明できるようになる。更に,計算不可能性による実数の分類である次数の理論の導入をする。本講義を通して,計算可能性の概念を理解し,様々な問題の決定不可能性を証

明できるようになることが目標である。

授業内容[第回] Enumerability[第回] Diagonalization[第回] Turing Computability[第回] Uncomputability[第回] Abacus Machines[第回] Simulating Abacus Machines by Turing Machines[第回] The Scope of Abacus Computability[第回] Primitive Recursive Functions[第回] Minimization[第回] Recursive Relations[第回] Semirecursive Relations[第回] Coding Turing Computations[第回] Universal Turing Machines[第回] Recursively Enumerable Sets

履修上の注意点輪講形式で行う。各自の担当部分について責任を持って準備をすること。他の

人の担当部分についても読んで理解しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容各自の教科書の担当部分を読んで理解すること。分からない部分があれば,他

の文献で調べたり,先輩に質問したり,事前に教員に聞いたりして,理解する努力をすること。板書ノートを作り,分かりやすく説明できるようにしておくこと。担当部分でない部分は,不明点を明らかにしておくこと。

教科書Computability and Logic, George S. Boolos, John P. Burgess, Richard C. Jeffrey,

Cambridge.

参考書「計算論」,廣瀬健,朝倉書店「計算理論の基礎」,Michael Sipser 著(日本語訳),共立出版

成績評価の方法平常における発表・討論への参加度で評価する。合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標非線型の微分方程式の学習。非線型の微分方程式を様々な手法・角度から,様々な意味で“解く”ことを目

標にする。

授業内容テキストを読み発表する輪講形式で進める。テキストは受講生と相談して決め

る。年度は,人の受講生があり,以下の冊をテキストとした。山口昌哉「非線型現象の数学」朝倉書店山口昌哉「カオス入門」朝倉書店郡宏・森田善久「生物リズムと力学系」共立出版丹羽敏雄「微分方程式と力学系の理論入門―非線形現象の解析にむけて」遊星

社藤田宏「応用数学」放送大学教材年度は,人の受講生があり,以下の冊をテキストとした。山口昌哉「非線型現象の数学」朝倉書店岡本久「現象と数理」放送大学教材蔵本由紀編「リズム現象の世界(非線形・非平衡現象の数理)」東京大学出版

会松下貢編「生物にみられるパターンとその起源(非線形・非平衡現象の数理)」

東京大学出版会三村昌泰編「パターン形成とダイナミクス(非線形・非平衡現象の数理)」東

京大学出版会Pierre Pelce(eds)「Dynamics of curved fronts」 Academic Press年度は,人の受講生があり,以下の冊をテキストとした。岡本久「現象と数理」放送大学教材儀我美一「動く曲面を追いかけて」日本評論社山口昌哉「カオス入門」朝倉書店三村昌泰編「現象数理学入門」東京大学出版会二宮広和「侵入・伝播と拡散方程式」共立出版高木知弘他「フェーズフィールド法」養賢堂Hoover「粒子法による力学」森北出版高桑昇一 「微分方程式と変分法」以上のように,各自が必ずしも同じテキストを輪読しなくてもよい。

[第回][第回] テキストをつかったゼミ発表・討論

履修上の注意点発表や議論を基本姿勢として進めるので,原則として欠席,遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容真摯な学習

Page 106:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

()()

成績評価の方法出席と平常点(発表,議論への参加態度など)で成績を評価。

その他内容は変更する可能性がある。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標微分方程式や確率論によって記述される具体的な問題とその解決について学

ぶ。適当な教科書を用いて,各自が予習・発表・討論することにより理解を深める。

授業内容[第~回] 階微分方程式[第~回] 階線形微分方程式[第~回] 連立微分方程式[第~回] 定性的理論[第~回] まとめ

履修上の注意点参加者の希望に基づいて教科書などを定める。また,自ら学んだ結果を発表し

討論することに重点をおくので,無断での欠席・遅刻は認められない。

準備学習(予習・復習)の内容特になし。

教科書参加メンバーの希望を聞いて決める。

参考書適宜指定する。

成績評価の方法参加態度()により評価する。

指導テーマ原則として,微分方程式または確率論に関係するテーマ。

進行計画しばらくの間,当番を決めて順番にテキストを読み進める。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標黒板の前に立って,テキストに書いてあることをわかりやすく解説してもら

う。数学を深く理解することの他に,自分の考えをわかり易く人に説明するための訓練でもある。論理的に物事を考え,正確に伝えることができるようにすることが,目的の一

つである。

授業内容[第回] ガイダンス[第回] テキストの輪読(冪根による可解性,準備)と問題演習[第回] テキストの輪読(冪根による可解性)と問題演習[第回] テキストの輪読(指標)と問題演習[第回] テキストの輪読(ガロア拡大)と問題演習[第回] テキストの輪読(ガロアの基本定理,準備)と問題演習[第回] テキストの輪読(ガロアの基本定理)と問題演習[第回] テキストの輪読(ガロアの基本定理,応用)と問題演習[第回] テキストの輪読(判別式)と問題演習[第回] テキストの輪読(次式のガロア群)と問題演習[第回] テキストの輪読(次式のガロア群)と問題演習[第回] テキストの輪読(次式のガロア群)と問題演習[第回] テキストの輪読(作図問題)と問題演習[第回] テキストの輪読(作図問題の応用)と問題演習

履修上の注意点必ず予習してくること。

準備学習(予習・復習)の内容必ず予習してくること。

教科書J. Rotman ``Galois Theory''(Springer)

参考書特になし

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

その他黒板の前に立って,テキストに書いてあることをわかり易く解説してもらう。

数学を深く理解することの他に,自分の考えを正確に人に説明するための訓練でもある。次の教科書を輪読する。J. Rotman ``Galois Theory''(Springer)

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 今野 宏

授業の概要・到達目標幾何,あるいは幾何に関連したテーマに関するテキストについて輪講形式で行

う。テーマやテキストについては配属された学生に応じて決める。幾何に関連したテーマについて深く理解するとともに,卒業論文の課題を探す

ことが目標である。さらに,発表者は理解したことを相手に伝えるスキルを磨くこと,指導教員および聴衆との議論を通して理解を深めるという訓練をすることも重要な目標である。

授業内容以下は多様体に関する輪講のすすめ方の例である。

[第回] 多様体の定義の復習[第回] 接空間,写像の微分の復習[第回] 射影空間[第回] はめ込みと埋め込み[第回] はめ込みと埋め込みの例[第回] 埋め込み定理[第回] の分解[第回] 正則点と臨界点[第回] 正則値の逆像[第回] ベクトル場[第回] ベクトル場の括弧積[第回] 積分曲線[第回] パラメータ変換群[第回] まとめと展望

準備学習(予習・復習)の内容発表者はテキストを深く理解して,それをわかりやすく他人に説明することが

求められる。聴衆は,テキストの予習をして,あらかじめ疑問点を整理しておくことが求められる。

教科書学生との話し合いにより決めるが,参考のため,以下の本をあげる。

『多様体の基礎』松本幸夫(東京大学出版会)『双曲幾何』深谷賢治(岩波書店)

成績評価の方法輪講における発表や議論などを総合して評価する。

Page 107:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標各自研究テーマに沿って研究を行い,その内容および進捗状況を発表する。

授業内容各回とも,各自テーマにそって研究内容,進捗状況を報告する。

[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告

履修上の注意点自ら計画的に取り組むこと。

準備学習(予習・復習)の内容各自選んだテーマに沿って,自ら学習の計画を立て,その計画に沿って進める

こと

教科書履修者ごとに異なる場合があるため,特に指定しない。

参考書適宜指示する。

成績評価の方法研究への取り組み方と研究の進捗状況を判定し評価する。評価の配分割合は,研究への取り組み方,研究内容の理解度,研究の

進捗状況とする。以上の合計により,以上を単位認定の条件とする。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標楕円曲線暗号について学ぶ。

授業内容[第回] 有理点のなす群

[第回] 高さと降下法[第回] P+Pの高さ[第回] P の高さ[第回] 便利な準同型写像[第回] Mordell の定理[第回] 計算例と発展[第回] 特異次曲線[第回] 有限体上の次曲線[第回] Gauss の定理[第回] 有限位数の点―再考[第回] 楕円曲線を使った因数分解アルゴリズム[第回] 次曲線上の整点[第回] 整点はどれくらいあるか

履修上の注意点無断欠席厳禁,必ずメールで連絡すること。

準備学習(予習・復習)の内容教科書の該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業で質問すること。ま

た,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書J. H. シルヴァーマン,J. テイト『楕円曲線論入門』,丸善出版J. H. Silverman, J. Tate『Rational Points on Elliptic Curves,nd. ed.』,Sprin-

ger

参考書適宜指示する。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,卒業研究報告を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標概要最近の物理学と幾何学との交流を念頭におき,その方面の研究において興味深いと思われるテーマの幾何学およびその周辺の数学を年次に引き続いて研究する。到達目標具体的には,トポロジー,ゲージ理論,指数定理などがその候補として挙げられる。もちろん,そのほかにも希望者の意向に沿った研究テーマの設定も可能である。したがって,以下に挙げるテキストの候補以外の本,論文を読みたいという希望にも応じる。そのため,授業内容は希望学生に応じて決定される。

授業内容テキストをよく理解し,学んだ事柄を発表する輪講を行う。

以下に一例を挙げる。[第回] 研究のテーマ解説[第回] 研究進捗状況の発表と評価(テンソル場)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(微分形式)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー微分)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー群の定義)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー代数)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー群間の準同型写像)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー部分群)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(リー群の被覆群)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(単連結リー群)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(指数写像)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(連続な準同型)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(閉部分群)[第回] 研究成果の報告と講評

履修上の注意点ゼミ形式で行う。テキストの内容を難しいと感じた時に,自分にとってわから

ない部分を明確にする作業を大事にし,予習することが重要である。

準備学習(予習・復習)の内容事前にテキストを熟読し,理解しておく,または,わからない部分を明確にす

ること。さらに発表者は発表するための準備も必要とされる。また,セミナーの後に,自分の理解の程度や理論の流れを確認することが復習となる。

教科書J. W. Milnor 「Topology from the Differentiable Viewpoint」, Princeton,F. W. Warner 「Foundations of Differentiable Manifolds and Lie Groups」, Sprin-

ger,松本幸夫「多様体の基礎」,東京大学出版会落合卓四郎「微分幾何入門」,東京大学出版会J. Roe 「Elliptic operators, topology, and asymptotic methods (SECOND EDI-

TION)」, LONGMAN,ミルナー「モース理論」志賀浩二訳,吉岡書店ボット・トゥー「微分形式と代数トポロジー」三村護訳,シュプリンガーフェ

アラーク東京

参考書特に指定しない。

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度を判

定し評価する。評点の配分割合は以下のとおりとする。

.研究内容の理解度 .発表能力 .授業態度

以上の合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

指導テーマ幾何学の基礎となる事柄を指導する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標ゼミナールの内容を基盤にして,加群の理論について学習していく。

授業内容[第回] 加群とベクトル空間[第回] 自由加群[第回] 部分加群[第回] 準同型写像[第回] 有限性[第回] 整閉整域[第回] 完全列[第回] 分裂完全列[第回] Hom(A,B)[第回] テンソル積[第回] 射影加群[第回] 入射加群[第回] Noether 加群[第回] 単項イデアル整域上の加群

履修上の注意点代数学およびを履修していること。ゼミナールの内容を理解していること。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミで指摘された事項を踏まえ,ゼミノート完成版を作成すること。

参考書代数学体とガロア理論 桂利行著代数学 環と体とガロア理論 雪江明彦著現代代数学 服部昭著

成績評価の方法研究内容,発表内容で評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標数理科学や社会科学に関連したテーマを扱い,卒業論文作成に向けて準備を進

めて行く

授業内容基本的なテキストなどで数学的な理解を深め技術を磨き,研究テーマを決めて

数理科学や社会科学に現れる様々な問題を考察する。個々の学生の研究目標に応じて指導するが,例えば,確率論に関連したテーマ

を選んだ場合は,例えば各回の内容は以下のようになるであろう。[第回] オリエンテーション研究テーマの設定[第回] 連続時間確率過程[第回] マルチンゲール[第回] ブラウン運動定義と簡単な性質[第回] ブラウン運動の構成ドンスカーの不変原理[第回] ブラウン運動の構成ウィナーの三角級数展開[第回] ブラウン運動の構成その他の方法[第回] ブラウン運動の性質マルコフ性[第回] ブラウン運動の性質法則[第回] ブラウン運動の性質強マルコフ性[第回] 確率積分とは何か[第回] 確率積分と伊藤の公式[第回] マルチンゲール表現公式[第回] マルチンゲールと伊藤の確率微分方程式

履修上の注意点発表や議論を基本姿勢として進めるので,原則として欠席,遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容発表に当たっては,自ら文献を探すなどして念入りに準備をし,発表技術の向

上にも努めること。

教科書特に指定しない。

参考書適宜指定する。

成績評価の方法テキストや論文の輪読を通して,発表への取り組み方,テキストや論文の内容

の理解度を判定し評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標ゼミナールに引き続き,輪講により幾何学の基礎の習得を目指す。各自が選んだ文献の内容を十分に理解し,卒業研究の課題を見つけることを目

指す。

授業内容内容は学生により異なる。以下は双曲幾何をテーマにした場合の例である。

[第回] ポアンカレ円板[第回] 等長変換[第回] 測地線,三角形[第回] 共形変換[第回] 双曲面モデル[第回] 双曲面モデルでの測地線[第回] モデルの等価性[第回] 多角形の面積[第回] ガウスボンネの定理[第回] オイラーの定理[第回] タイル張り[第回] 鏡映群と基本領域[第回] 閉曲面と離散群[第回] まとめと展望

準備学習(予習・復習)の内容発表者は,事前にテキストの内容を理解しておくことはもちろんのこと,聴衆

が理解しやすいように発表内容をまとめておくことが求められる。発表者でない場合も,議論ができるよう内容を予習,復習しておくこと。

教科書受講者との相談のうえ決める。例として以下の本を挙げておく。

『双曲幾何』深谷賢治(岩波書店)『解析力学と微分形式』深谷賢治(岩波書店)『リー群入門』松木敏彦(日本評論社)

成績評価の方法テキストの内容の理解度,発表,討論への参加態度などにより総合的に評価す

る。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 廣瀬 宗光

授業の概要・到達目標「授業の概要」

常微分方程式の解の存在や一意性など,微分方程式の基礎理論を学ぶ。「到達目標」

ゼミナールに続き,微分方程式の基礎知識の習得を目指す。

授業内容[第回] 階微分方程式の解の存在と一意性[第回] 階微分方程式の解の一意性が成立しない例[第回] Gronwall の不等式とその応用[第回] 階の連立微分方程式の解の存在と一意性[第回] 線形方程式の基本行列[第回] 非斉次方程式に対する定数変化法[第回] 高階単独線形方程式と連立微分方程式の関係[第回] 定数係数の連立線形方程式[第回] 基本行列の指数関数表現[第回] 行列のスペクトル分解[第回] 階の連立微分方程式の基本解[第回] 階の連立微分方程式の解法[第回] 定数係数の連立線形方程式に関する問題演習[第回] まとめ

履修上の注意点年次の「常微分方程式」「常微分方程式」を履修していることが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容発表担当者は念入りに準備をし,発表技術の向上に努めること。

教科書「数理物理の微分方程式」,望月清,イゴー・トルシン著,培風館

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度,発

表能力を判定し評価する。評点の配分割合は,発表への取り組み方,内容の理解度,発表能力とする。以上の合計により,以上を合格とする。

指導テーマ微分方程式

進行計画月~月 テキストの輪読を行なう。

Page 109:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標「授業の概要」

ゼミナールの内容を基に,発展的な内容に取り組む。ゼミナールの教科書を読み進めるか,あるいは以下のように数値半群環に関する以下の内容で,輪講を行う。

「到達目標」数学のテキストを読み解き,それを自分の言葉に翻訳して再構築する力を身に

着けることが目標である。

授業内容[第回] 一変数多項式環の性質[第回] 体の拡大[第回] 一意分解整域[第回] イデアルの演算[第回] イデアルの根基[第回] Prime Avoidance Theorem[第回] イデアルの拡大と制限[第回] ネーター環とヒルベルトの基底定理[第回] イデアルの準素分解[第回] アルティン環[第回] アルティン環の構造定理[第回] ネーター環の次元[第回] 局所環の巴系[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容発表者に限らず,テキストの内容を自力で読み解き,自分なりの言葉でまとめ

直した上でセミナーに臨むことが必要である。不明な点はセミナー中に質問・議論を行い,その場で解決するよう心掛けること。

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標測度論に基づく確率論を学び,ブラウン運動などの確率過程を構成するための

基礎とする。測度論に基づくマルチンゲールの取扱ができるようになることを目標とする。

授業内容[第回] ルベーグ積分論における基本的な設定[第回] ルベーグ積分論における基本的な定理[第回] サイコロ投げの確率[第回] 確率空間[第回] 大数の法則[第回] 中心極限定理[第回] 大偏差原理[第回] ポアソン分布[第回] ポアソン過程[第回] ブラウン運動[第回] ブラウン運動の性質[第回] 離散マルチンゲール[第回] 離散マルチンゲールの応用[第回] ランダムウォーク

履修上の注意点輪講形式で行う。各自の担当部分について責任を持って準備をすること。他の

人の担当部分についても読んで理解しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容各自の教科書の担当部分を読んで理解すること。

教科書『確率論(新しい解析学の流れ)』熊谷隆,共立出版

参考書『確率論』舟木直久,朝倉書店

成績評価の方法平常における発表・討論への参加度で評価する。合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標卒業研究に資する学習卒業研究に値する学力を真摯に身につけること

授業内容テキストを読み発表する輪講と受講生の興味に合わせた研究を並行しておこな

う。[第回―第回] テキストをつかったゼミ発表・討論

準備学習(予習・復習)の内容真摯な学習

成績評価の方法研究内容,発表態度,報告水準,および学習意欲の総合的判断による評価

その他内容は変更する可能性がある。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標入学以来続けてきた講義・演習・輪講という形式での勉学の成果を基礎とし

て,みずからに課した目標・問題に向かって努力する姿勢を養う。人がつけた道を辿ることから,自分で道をつけることへと意識を転換する。

授業内容[第回~回] ゼミナールで学んだことを総括する[第回~回] 自分の課題を見出し,基本的な方策を立てる[第回~回] 必要な準備を行いながら,課題の妥当性を検討する[第回~回] 課題の達成に向けて行動する

履修上の注意点ゼミナールで学んだことをしっかり身につける。教員は目標達成のための助言者であるということをよく考える。

準備学習(予習・復習)の内容特になし。

教科書使用しない。

参考書課題に応じて適切な参考資料を用意する。

成績評価の方法努力する姿勢と成果に基づいて評価する。

指導テーマ原則として,微分方程式または確率論に関するテーマを選ぶ。

進行計画前半で研究テーマを模索し,後半で実現可能性を評価しながらテーマを決定す

る。

Page 110:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 藏野 和彦

授業の概要・到達目標黒板の前に立って,テキストに書いてあることをわかり易く解説してもらう。

数学を深く理解することの他に,自分の考えを正確に人に説明するための訓練でもある。また,卒業論文を書いてもらう。卒業論文は,数学の最先端の結果である必要

は無いが,単に定理の紹介ではいけない。ある簡単なテーマに対して,調査を行い,自分の考えをまとめることが要求される。また,卒業論文を書くことを,目標とする。TeX や Power Point の使い方も学

習する。

授業内容[第回] ガイダンス[第回] 卒業論文のテーマの選択[第回] 卒業論文のテーマの選択[第回] 卒業論文のテーマの選択[第回] 卒業論文の内容の精査[第回] 卒業論文の内容の精査[第回] 卒業論文の内容の精査[第回] 卒業論文の内容の精査[第回] 卒業論文の作成[第回] 卒業論文の作成[第回] 卒業論文の作成[第回] 卒業論文の発表の準備[第回] 卒業論文の発表の準備[第回] 卒業研究の発表

履修上の注意点必ず予習してくること。

準備学習(予習・復習)の内容必ず予習してくること。

教科書特になし

参考書特になし

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 今野 宏

授業の概要・到達目標幾何,あるいは幾何に関連したテーマに関するテキストについて輪講形式で行

うとともに,卒業研究において見出した課題の解決をめざす。幾何に関連したテーマについて深く理解するとともに,卒業研究において見

出した課題を解決し,卒業論文としてまとめることが目標である。さらに,発表者は理解したことや自らが考えたことを相手に伝えるスキルを磨くこと,指導教員および聴衆との議論を通して理解を深めるという訓練をすることも重要な目標である。

授業内容以下は多様体に関する輪講のすすめ方の例である。

[第回] 多様体の定義の復習[第回] 接空間,写像の微分の復習[第回] ベクトル場の復習[第回] 余接空間[第回] 次微分形式[第回] テンソル積と外積代数[第回] テンソル場と k 次微分形式[第回] 微分形式の引き戻し[第回] 外微分作用素[第回] ストークスの定理[第回] ストークスの定理の証明[第回] ストークスの定理の応用[第回] ド・ラームの定理[第回] まとめと展望

準備学習(予習・復習)の内容発表者は理解したことや自らが考えたことををわかりやすく他人に説明するこ

とが求められる。聴衆は,発表者と問題意識を共有し,疑問点を整理しておくことが求められる。

教科書学生との話し合いにより決めるが,参考のため,以下の本をあげる。『多様体の基礎』松本幸夫(東京大学出版会)『双曲幾何』深谷賢治(岩波書店)

成績評価の方法輪講における発表や議論などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 坂元 孝志

授業の概要・到達目標各自研究テーマにそって研究を行う。

授業内容各回とも,各自テーマにそって研究内容,進捗状況を報告する。

[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告[第回] 研究内容の解説と進捗状況の報告

履修上の注意点計画性をもって積極的に取り組むこと。

準備学習(予習・復習)の内容各自選んだテーマに沿って,自ら学習の計画を立て,その計画に沿って進める

こと

教科書履修者ごとに異なる場合があるため,特に指定しない。

参考書適宜指示する。

成績評価の方法研究への取り組み方と研究の進捗状況,秋学兄終了時点での完成度を判定し評

価する。評価の配分割合は,研究への取り組み方,研究内容の理解度,秋学期

終了時点までの研究経過とその内容をまとめたレポートとする。以上の合計により,以上を単位認定の条件とする。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 対馬 龍司

授業の概要・到達目標楕円曲線について学ぶ。

授業内容[第回] タクシーとつの乗数の和

[第回] Thue の定理と Diophantus 近似[第回] 補助多項式の構成[第回] 補助多項式は小さい[第回] 補助多項式は消滅しない[第回] Diophantus の近似定理の証明[第回] 更なる進展[第回] 虚数乗法[第回] Q の Abel 拡大[第回] 次曲線上の代数的な点[第回] Q(i)の Abel 拡大[第回] 射影曲線の交叉[第回] 交叉重複度と Bezout の定理の証明[第回] 法 p による還元

履修上の注意点無断欠席厳禁,必ずメールで連絡すること。

準備学習(予習・復習)の内容教科書の該当箇所を振り返り,不明な部分があれば授業で質問すること。ま

た,次の回の該当箇所に目をとおしておくこと。

教科書J. H. シルヴァーマン,J. テイト『楕円曲線論入門』,丸善出版J. H. Silverman, J. Tate『Rational Points on Elliptic Curves,nd. ed.』,Sprin-

ger

参考書適宜指示する。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,卒業研究報告を総合して評価する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 長友 康行

授業の概要・到達目標概要最近の物理学と幾何学との交流を念頭におき,その方面の研究において興味深いと思われるテーマの幾何学およびその周辺の数学を年次に引き続いて研究する。到達目標具体的には,トポロジー,ゲージ理論,指数定理などがその候補として挙げられる。もちろん,そのほかにも希望者の意向に沿った研究テーマの設定も可能である。したがって,以下に挙げるテキストの候補以外の本,論文を読みたいという希望にも応じる。そのため,授業内容は希望学生に応じて決定される。

授業内容テキストをよく理解し,学んだ事柄を発表する輪講を行う。

一例を挙げる。[第回] 研究のテーマ解説[第回] 研究進捗状況の発表と評価(随伴表現)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(等質多様体)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(多様体の向き)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(多様体上の積分)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(de Rham コホモロジー)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(層と前層)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(鎖複体)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(層係数コホモロジー)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(様々なコホモロジー)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(de Rham の定理)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(多様体上のラプラス作用素)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(Hodge の定理)[第回] 研究進捗状況の発表と評価(楕円型作用素)

履修上の注意点ゼミ形式で行う。テキストの内容を難しいと感じた時に,自分にとってわからない部分を明確に

する作業を大事にし,予習することが重要である。

準備学習(予習・復習)の内容事前にテキストを熟読し,理解しておく,または,わからない部分を明確にす

ること。さらに発表者は発表するための準備も必要とされる。また,セミナーの後に,自分の理解の程度や理論の流れを確認することが復習となる。

教科書J. W. Milnor 「Topology from the Differentiable Viewpoint」, Princeton,F. W. Warner 「Foundations of Differentiable Manifolds and Lie Groups」, Sprin-

ger,松本幸夫「多様体の基礎」,東京大学出版会落合卓四郎「微分幾何入門」,東京大学出版会J. Roe 「Elliptic operators, topology, and asymptotic methods (SECOND EDI-

TION)」, LONGMAN,ミルナー「モース理論」志賀浩二訳,吉岡書店ボット・トゥー「微分形式と代数トポロジー」三村護訳,シュプリンガーフェ

アラーク東京

参考書特に指定しない。

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度を判

定し評価する。評点の配分割合は以下のとおりとする。

.研究内容の理解度 .発表能力 .授業への貢献度 以上の合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

指導テーマ幾何学の基礎となる事柄を指導する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 中村 幸男

授業の概要・到達目標ガロア理論について学習していく。卒業研究で学んだ内容から適当なテーマをつ選び,それについて深く研究し

た内容を卒研発表会にてプレゼンテーションを行う。

授業内容[第回] 体の拡大[第回] 拡大次数[第回] 最小多項式[第回] 代数閉体[第回] 分離多項式[第回] 分離拡大[第回] 正規拡大[第回] 正規閉包[第回] 単拡大[第回] ガロア拡大[第回] ガロアの基本定理[第回] 円分体[第回] 作図問題[第回] 方程式の可解性

履修上の注意点代数学,代数学を履修していること。ゼミナール,卒業研究の内容を理解していること。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミで指摘された事項を踏まえ,ゼミノート完成版を作成すること。

参考書代数学 体とガロア理論 桂利行著代数学 環と体とガロア理論 雪江明彦著

成績評価の方法研究内容,卒研発表会の内容で評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 名和 範人

授業の概要・到達目標数理科学や社会科学に関連したテーマを扱い,卒業論文完成に向けて文献など

の調査や精読を進めて行く。

授業内容卒業論文の完成に向けて,個々の学生の研究目標に応じて指導する。確率論に

関連したテーマを選んだ場合は,例えば各回の内容は以下のようになるであろう。[第回] 研究計画の確認[第回] 確率積分,伊藤の公式[第回] マルチンゲールと伊藤の確率微分方程式[第回] 拡散過程[第回] 拡散過程とマルチンゲール問題[第回] 拡散過程と確率微分方程式[第回] 確率微分方程式の様々な例[第回] 確率微分方程式の解の一意性[第回] 確率微分方程式の解の存在証明の準備[第回] 確率微分方程式の解の存在証明の完成[第回] 確率微分方程式の弱解マルチンゲール問題[第回] 数理モデルと確率微分方程式[第回] ブラウン運動と数理モデルに現れる偏微分方程式[第回] 数理モデルと拡散過程卒論の完成に向けて

履修上の注意点発表や議論を基本姿勢として進めるので,原則として欠席,遅刻は認めない。

準備学習(予習・復習)の内容発表に当たっては,自ら文献を探すなどして念入りに準備をし,発表技術の向

上にも努めること。

教科書特に指定しない。

参考書適宜指定する。

成績評価の方法テキストや論文の輪読を通して,発表への取り組み方,テキストや論文の内容

の理解度を判定し評価する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 野原 雄一

授業の概要・到達目標各自の研究テーマにそって研究を行うとともに,適宜必要な文献の輪講を行う。研究成果やこれまでに学んできたことを卒業レポートにまとめることが最終的

な目標となる。

授業内容[第回] 研究課題の解説

[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究の進捗状況の報告,討論[第回] 研究成果の報告

準備学習(予習・復習)の内容発表者は,事前にテキストの内容を理解しておくことはもちろんのこと,聴衆

が理解しやすいように発表内容をまとめておくことが求められる。発表者でない場合も,議論ができるよう内容を予習,復習しておくこと。

教科書受講者との相談のうえ決める。

成績評価の方法研究内容,発表,テキストの内容の理解度,討論への参加態度などにより総合

的に評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 廣瀬 宗光

授業の概要・到達目標「授業の概要」

社会学,生物学,医学,工学など様々な分野に現れる常微分方程式・偏微分方程式について,解を求める方法や解の性質を調べる方法を学ぶ。また,各自が興味を持った内容を,卒業論文としてまとめる。

「到達目標」数学と他分野の関わりを理解し,様々な現象を数学を用いて論じられるように

なることを目指す。

授業内容[第回] 人口増加モデル[第回] 技術革新の普及[第回] 輸送現象(交通渋滞)[第回] 戦争の数学的理論[第回] 捕食者・被食者問題[第回] 集団生物学における競争排除原理[第回] 腫瘍の成長動態[第回] 糖尿病の診断[第回] 疫学の閾値定理[第回] 共振と橋の崩落[第回] 点電荷により生じる場の強さ[第回] 長方形膜の定常波[第回] 地球の年齢の推定[第回] まとめ

履修上の注意点年次の「常微分方程式」「常微分方程式」「フーリエ解析」を履修してお

くことが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容発表担当者は念入りに準備をし,発表技術の向上に努めること。

教科書「微分方程式・その数学と応用(上)(下)」,M. ブラウン著,一楽重雄・河原正

治・河原雅子・一楽祥子訳,丸善出版「工学系のための偏微分方程式」,秋山成興著,技報堂出版

成績評価の方法テキストの輪読を通して,発表への取り組み方,テキストの内容の理解度,発

表能力を判定し評価する。評点の配分割合は,発表への取り組み方,内容の理解度,発表能力

とする。

以上の合計により,以上を合格とする。

指導テーマ微分方程式

進行計画月~月 テキストの輪読月 卒業論文のテーマを決定する。月 卒業論文下書きの提出と添削指導。卒業論文発表会の準備。月 卒業論文の完成を目指す。成果報告の場として,卒業論文発表会の実施。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 松岡 直之

授業の概要・到達目標「授業の概要」

ゼミナールおよび卒業研究の内容を総括し,課題の選定から解決までを行う。自ら学ぶ姿勢を修得することを目指す。

「到達目標」数学のテキストの中から自らの問いを見出し,それを解決する力を身に着ける

ことが目標である。

授業内容[第回] 環上の加群[第回] 完全列[第回] 加群の直和と直積[第回] テンソル積[第回] 自由加群と対称代数[第回] 係数拡大[第回] 平坦加群[第回] 加群の局所化[第回] ネーター加群とアルティン加群[第回] 組成列と加群の長さ[第回] 加群の素因子[第回] ブルバキの列[第回] 加群の次元[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容全員が,自らの課題に関して発表をする準備を整えた上で出席することが求め

られる。不明な点はセミナー中に質問・議論を行い,その場で解決するよう心掛けること。

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 宮部 賢志

授業の概要・到達目標ファイナンスのための確率解析を学ぶ。デリバティブの価格計算ができるようになることが目標である。

授業内容[第回] 確率空間[第回] 測度変換[第回] 情報と s 加法族[第回] ブラウン運動[第回] 次変分[第回] マルコフ性[第回] 到達時刻の分布[第回] 鏡像原理[第回] 伊藤積分[第回] 伊藤ーデブリンの公式[第回] ブラックーショールズーマートン方程式[第回] リスク中立確率測度[第回] マルチンゲールの表現定理[第回] 資産価格評価の基本定理

履修上の注意点輪講形式で行う。各自の担当部分について責任を持って準備をすること。他の

人の担当部分についても読んで理解しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容各自の教科書の担当部分を読んで理解すること。教科書の担当部分に書かれて

いるコードはすべて実際に打ち込み,スライドで表示できるように準備しておくこと。

教科書『ファイナンスのための確率解析(連続時間モデル)』,S. E. シュリーヴ,丸善出版

成績評価の方法平常における発表・討論への参加度で評価する。合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 矢崎 成俊

授業の概要・到達目標卒業研究に資する学習卒業研究に値する学力を真摯に身につけること

授業内容テキストを読み発表する輪講と受講生の興味に合わせた研究を並行しておこな

う。[第回―第回] テキストをつかったゼミ発表・討論

準備学習(予習・復習)の内容真摯な学習

成績評価の方法研究内容,発表態度,報告水準,および学習意欲の総合的判断による評価。

その他内容は変更する可能性がある。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 渡邊 浩

授業の概要・到達目標卒業研究の継続として,みずからに課した目標・問題に向かって努力する姿

勢を養う。人がつけた道を辿ることから,自分で道をつけることへと意識を転換する。

授業内容[第回~回] 課題の解決に向けて実質的な歩みを進める[第回~回] 研究室の他のメンバーと意見交換しながら,道筋を修正し,不

足を補う[第回~回] 結果をまとめ,他の教員に公表できるように整備する

履修上の注意点大学で何を学んだのか,自分と人に説明できるように,毎日反省しつつ活動す

る。

準備学習(予習・復習)の内容特になし。

教科書使用しない。

参考書課題に応じて適切な参考資料を用意する。

成績評価の方法努力する姿勢と成果に基づいて評価する。

指導テーマ原則として,微分方程式または確率論に関するテーマを選ぶ。

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シ ラ バ ス

物理学科 専門科目編

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科 目 名

担当者名

物理学演習

年春学期 単位 前橋 英明

授業の概要・到達目標

理系基礎科目 A 群「基礎力学」の学習と並行して,今後の物理学

科専門科目の学習に備えて十分な能力を養うために問題演習を行う。

質点の運動を運動方程式として表し,これを解くことで質点の運動を

求めるという力学系の標準的な解析手法を,様々な演習問題を通じて身

に付ける。

授業内容

[第回] 高校物理の復習

[第回] 単位と次元

[第回] 速度と加速度

[第回] 運動の法則

[第回] 運動の法則

[第回] 放物運動・抵抗運動

[第回] 単振動

[第回] 単振動

[第回] 仕事とエネルギー

[第回] 仕事とエネルギー

[第回] 保存力とポテンシャル

[第回] 保存力とポテンシャル

[第回] エネルギー保存則

[第回] 総合問題

履修上の注意点

基礎力学を受講すること。ただし,単元の順序や内容については基

礎力学と必ずしも一致しないので留意すること。

準備学習(予習・復習)の内容

未了の演習問題を解き,期日までに提出すること。

教科書

問題プリントを配布する。

参考書

「理工系の基礎物理 力学」,原康夫,学術図書出版社

「力学」,川村清,裳華房

「力学」,本間昭夫,学術図書出版社

「力学」,原島鮮,裳華房

「なっとくするベクトル」,小野寺嘉孝,講談社

成績評価の方法

定期試験の成績と演習問題の解答内容をあわせて評価し(比率は

),合計で点以上を合格とする。

科 目 名

担当者名

物理学特別演習

年春学期 単位 前橋 英明

授業の概要・到達目標

物理学の基本的な理解が足りない人のため,高校の物理・数学にまで

立ち戻って補う補習的授業である。微分・積分など力学系の解析に必須

の数学的手法や思考法を身に付け,「基礎力学」や「物理学演習」

の理解を深めることが目的である。

年生の学習内容を理解できないまま上級学年に進むと力学,物理数

学,電磁気などで大きな困難にぶつかり,不可の山を築いてしまう。そ

うなりたくない人は履修すること。

授業内容

[第回] 高校物理の復習

[第回] 単位と次元

[第回] 速度と加速度

[第回] 運動の法則

[第回] 運動の法則

[第回] 放物運動・抵抗運動

[第回] 単振動

[第回] 単振動

[第回] 仕事とエネルギー

[第回] 仕事とエネルギー

[第回] 保存力とポテンシャル

[第回] 保存力とポテンシャル

[第回] エネルギー保存則

[第回] 総合問題

履修上の注意点

物理学演習の第回講義時に高校物理についての基本的な試験を行

い,その成績によって履修の必要な者を決める。対象者および物理学演

習の再履修者は必ず受講すること。

準備学習(予習・復習)の内容

演習問題を再度解き,解法に習熟すること。

教科書

問題プリントを配布する。

参考書

物理学演習に同じ

成績評価の方法

物理学演習の補習科目であり,物理学演習と同じ成績とする。

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科 目 名

担当者名

物理学演習

年秋学期 単位 前橋 英明

授業の概要・到達目標

理系基礎科目 A 群「基礎力学」の学習と並行して,今後の物理学

科専門科目の学習に備えて十分な能力を養うために,基礎的な力学の問

題演習を行う。

質点系や剛体の運動を運動方程式として表し,これを解くことでその

運動を求めるという力学系の標準的な解析手法を,様々な演習問題を通

じて身に付ける。

授業内容

[第回] 慣性力

[第回] 慣性力

[第回] 運動量と力積

[第回] 運動量と力積

[第回] 重心

[第回] 重心運動

[第回] 角運動量

[第回] 角運動量

[第回] 前半の復習

[第回] 剛体のつり合い

[第回] 剛体の回転運動

[第回] 剛体の回転運動

[第回] 剛体の平面運動

[第回] 総合問題

履修上の注意点

基礎力学・を受講すること。ただし,単元の順序や内容について

は基礎力学・と必ずしも一致しないので留意すること。

準備学習(予習・復習)の内容

未了の演習問題を解き,期日までに提出すること。

教科書

問題プリントを配布する。

参考書

「理工系の基礎物理 力学」,原康夫,学術図書出版社

「力学」,川村清,裳華房

「力学」,本間昭夫,学術図書出版社

「力学」,原島鮮,裳華房

「なっとくするベクトル」,小野寺嘉孝,講談社

成績評価の方法

定期試験の結果と演習問題の解答内容をあわせて評価し(比率は

),合計で点以上を合格とする。

科 目 名

担当者名

物理学特別演習

年秋学期 単位 前橋 英明

授業の概要・到達目標

年次において力学の基礎を理解し,手を動かして多くの問題を解く

練習を行うことは,年次以降の専門科目への導入として必要不可欠で

ある。よって,物理学演習で指定された演習問題の理解が不十分な学

生に対し,物理と数学の基礎に立ち返ってより詳しく時間をかけて解説

を行う。どこまでは理解できてどこからが理解が不十分か学生の理解度

を個別に質問することで把握し,解説もできるだけ個別に行う。これに

より,学生は演習問題を最後まで自力で解くことができる力を身につけ

る。どんなことがあっても諦めずに,すべての演習問題を解いてみせる

という積極的な姿勢が必要である。

本講義では,基本的な内容の演習問題を解くことを通じて,「基礎力

学・」や「物理学演習・」の理解をより深めることを目的とす

る。

授業内容

[第回] 慣性力

[第回] 慣性力

[第回] 運動量と力積

[第回] 運動量と力積

[第回] 重心

[第回] 重心運動

[第回] 角運動量

[第回] 角運動量

[第回] 前半の復習

[第回] 剛体のつり合い

[第回] 剛体の回転運動

[第回] 剛体の回転運動

[第回] 剛体の平面運動

[第回] 総合問題

履修上の注意点

物理学特別演習の受講対象者,物理学演習の不合格者,および物

理学演習の再履修者は,本科目を必ず履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

演習問題を再度解き,解法に習熟すること。

教科書

問題プリントを配布する。

参考書

物理学演習に同じ

成績評価の方法

物理学演習の補習科目であり,物理学演習と同じ成績評価とする。

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科 目 名

担当者名

量子論序説

年春学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

量子論はエレクトロニクス,コンピュータ,超伝導,ナノ・サイエン

スなど現代の科学技術の基盤であり,宇宙創成,極微の世界の解明に挑

戦する素粒子物理の基礎である。本講義はこの量子論へのガイダンスで

ある。

量子論がどのように発見・構築されたかにも触れながら,日常の量子

論的現象を説明して現代量子物理学の感触を持ってもらい,将来の量子

力学学習への橋渡しをする。

授業内容

[第回] 光と電磁波,波というもの

[第回] 光電効果,コンプトン散乱,光の粒子性

[第回] 重スリット実験,波動性と粒子性

[第回] 不確定性原理 ハイゼンベルグのガンマ線顕微鏡,ボーア半

[第回] 真空の比熱,プランクの輻射公式

[第回] 太陽・地球の放射平衡,宇宙輻射背景と宇宙の歴史

[第回] ダビソンとジャーマーの実験,ド・ブロイと物質波

[第回] シュレーディンガー方程式へのガイド

[第回] 調和振動子と水素原子

[第回] 原子の物理,周期律

[第回] 原子核の物理,核分裂と核融合,太陽とニュートリノ

[第回] フェルミオンとボソン

[第回] 超流動体,超伝導体

[第回] a のみまとめ

履修上の注意点

出来るだけおもしろいいトピックを選んで量子論を現代的な立場で紹

介していく。内容は盛りだくさんなので,講義をもととして講義中に紹

介する本や記事を自習して感触を自分のものとしていってほしい。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義で一つずつ基本事項に関する小さな問題を出す。自習し,

答えを出していくこと。参考書を自由に参照することを勧める。

もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次

回の講義で質問すること。また質問には,レポートの機会を利用しても

よい。

教科書

教科書は使用しない。講義プリントを毎回配布する。

参考書

『量子力学』朝永振一郎(みすず書房)

『量子力学の考え方』長岡洋介(岩波書店)

『MIT 物理量子力学入門』A. P. フレンチ,E. F. テイラー(培風

館)

『量子論』ボーム,(みすず書房)

『目で見る美しい「量子力学」』外村彰(サイエンス社)

成績評価の方法

レポート回(パーセント)学期末試験(パーセント)。

その他

受講者全員にわかってもらいたい。遠慮無く講義中に質問すること。

質問にはどんなことでもすべて答える。(いまは未解決であるというこ

とがあるかもしれない。)

科 目 名

担当者名

電磁気学

年秋学期 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標

電磁気学は力学とは異なり,直接には目に見えない電磁場を扱うの

で,なじみ難い面がある。しかし,このことを逆に言えば,電磁気学

は,抽象的な対象について数理的・体系的な学問をどのように作り上げ

たかを学ぶのに非常によい例となる。電荷,電場,電気力線,電位とい

った概念をなるべく実体的な感じで把握できるようになってほしい。

数学は物理を記述する言葉である。専門の物理では,自然現象を数式

で表すこと,逆に数式で表されていることを自然な言葉で理解すること

が大切である。数式表現になれることもこの授業の目的のつである。

授業内容

[第回] 序論

[第回] クーロンの法則

[第回] 電場,連続的な電荷分布

[第回] ガウスの法則

[第回] ガウスの法則の応用,電位

[第回] 電位と電場の関係,電気双極子

[第回] 導体と静電誘導,真空中に導体のある場合の電場

[第回] 電気容量,静電場のエネルギー

[第回] 誘電体と電気分極

[第回] 誘電体中のガウスの法則と電束密度

[第回] 電気力線と電束線の屈折の法則

[第回] 直流回路

[第回] 準定常電流と CR 回路

[第回] まとめ

履修上の注意点

講義と演習は相補的であるので,電磁気学演習を同時に受講するこ

と。授業を理解するのに十分な数学の力を持っている場合を除き,電磁

気学特別演習も受講すること。

教科書

「電磁気学()」原康夫,裳華房

参考書

「電磁気学」中山正敏,裳華房

成績評価の方法

講義と演習の試験を同時に行う。

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科 目 名

担当者名

電磁気学演習

年秋学期 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標

電磁気学の講義をよりよく理解するために行う。自らの手で式を書

き,計算するという主体的な態度が必要である。演習で取り上げる問題

だけではもちろん十分ではない。各自自分にあった問題集を選び,自分

なりに研究することが大切である。

授業内容

講義にそった内容の演習を行う。

[第回] 序論

[第回] クーロンの法則

[第回] 電場,連続的な電荷分布

[第回] ガウスの法則

[第回] ガウスの法則の応用,電位

[第回] 電位と電場の関係,電気双極子

[第回] 導体と静電誘導,真空中に導体のある場合の電場

[第回] 電気容量,静電場のエネルギー

[第回] 誘電体と電気分極

[第回] 誘電体中のガウスの法則と電束密度

[第回] 電気力線と電束線の屈折の法則

[第回] 直流回路

[第回] 準定常電流と CR 回路

[第回] まとめ

履修上の注意点

講義と演習は相補的であるので,電磁気学を同時に受講すること。

教科書

「電磁気学()」原康夫,裳華房

参考書

「電磁気学 要論と演習」原康夫,東京教学社

「例解 電磁気学演習」(物理入門コース/演習)長岡洋介,丹慶勝平,

岩波

「精選 電磁気演習」神田貞之助,共立

成績評価の方法

講義と演習の試験を同時に行う。

科 目 名

担当者名

電磁気学特別演習

年秋学期 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標

電磁気学及び電磁気学演習の補習授業である。物理学で使う言葉

は数学である。計算ができないで物理を学ぶことは,言葉を理解しない

で文学を学ぶようなものである。高校で学んだ数学を十分に使いこなせ

れば電磁気学では十分である。しかし,“数学がわからないので授業

についていけない”と感じる学生がいることも事実である。この演習で

は,主として,電磁気学で使う数学の練習をする。初等数学を言葉を

話すのと同じように自然に使いこなせるようにすることがこの演習の目

的である。

授業内容

クーロンの法則,ガウスの法則,電場と電位の関係などを題材にして

計算練習を行う。受講者に合わせた進路で進める。数学的には次の内容

を扱う。

ベクトル

微分(偏微分を含む)

テイラー展開

積分

履修上の注意点

数学について不安を持っているものはぜひ出席するべきである。

教科書

プリントを配る。

成績評価の方法

電磁気学の成績と同じ成績をつける。

その他

この科目は履修登録しても,履修制限単位の中には含まれない。年

生の電磁気学履修登録者は,月の履修登録の際に,全員履修登録し

ておくこと。

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科 目 名

担当者名

物理学の最前線

年春学期 単位 金本 理奈 他

授業の概要・到達目標

現代の物理学は物性物理学・光の物理学・宇宙・素粒子物理学・生物

物理学など多彩な分野に広がり,その内容も高度なものになっている。

学部年生が授業で学ぶ基礎的な物理学は年代に完成した物理学で

あるので,現代の物理学を理解するためには本来,約年分の物理学

に関する人類の英知を学んでそのギャップを埋めなければならない。こ

の授業では初学者でも現代の物理学の最先端を感じ取れるように,オム

ニバス形式で各教員がそれぞれの専門分野のトピックスを分かり易く講

義する。物理学の各分野の最前線を学ぶことを目的とする。

授業内容

[第回] / 最初の分にガイダンス(コーディネータ金本理奈)

金本理奈「運動・振動の光制御」

[第回] /

楠瀬博明「超伝導の世界」

[第回] /

小泉大一「固体の変形の物理」

[第回] /

島田徳三「ブラックホールの物理」

[第回] /

鈴木隆行「超高速の光科学」

[第回] /

崔 博坤「音の科学」

[第回] /

小田島仁司「電波と光の間の電磁波―テラヘルツ波―」

[第回] /

立川真樹「冷凍光線は可能か」

[第回] /

長島和茂「雪や氷の物理」

[第回] /

安井幸夫「固体の電気的・磁気的性質は,どのようにして決

まるか」

[第回] /

吉村英恭「生命の物理」

[第回] /

平岡和佳子「医学に役立つ物理学」

[第回] /

鈴木秀彦「光で解き明かす惑星大気ダイナミクス」

[第回] /

光武亜代理「生体高分子の理論化学物理」

準備学習(予習・復習)の内容

次回の授業範囲について,トピックスに関する啓蒙書を読んでおくこ

と。

復習として授業ノートを読み返すとともに,必要な回数の授業レポー

トを作成すること。

教科書

特に指定しない。プリントを配布する場合もある。

参考書

特に指定しない。

成績評価の方法

各週の授業でレポート課題が出題されるので,少なくとも回はレ

ポートを提出すること。

提出されたレポートを採点して点分を評価し,平常点を点分評価

して,あわせて点以上を合格とする。

レポートを回以上提出した場合は,評価の高かった回分のレポー

トが成績に反映される。

各回のレポートは原則として翌週金曜日午後時までに理工学部事務

室に提出する。

ただし,欠席した回のレポートを提出しても無効(点)とする。

レポートの提出は,Oho! Meiji での電子提出ではなく,必ず紙媒体で

理工学部事務室に提出すること。

書籍やウェブなどから丸写しして作成したレポートは不可とする。調

べたことを自分の言葉で記述すること。

授業担当者の順番を変更する場合があるので,その場合は初回のガイ

ダンスなどで担当者の順番を連絡します。

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科 目 名

担当者名

電磁気学

年秋学期 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標

文明を今日の高度な段階に至らしめた要素の一つは,電磁現象の広範

な応用・利用である。本講義の前半では電磁現象の中でも磁気現象に絞

ってを説明する。後半は電磁気学の内容と総合し,Maxwell 方程式

を説明する。磁気現象および,電場と磁場の相互関係,それらを総合し

た Maxwell 方程式の理解が本講義の目的である。

授業内容

[第回] 静電気学の復習と電流

[第回] 電流の作る場

[第回] ビオ・サバールの法則

[第回] アンペールの法則

[第回] ベクトルポテンシャルと等価磁気モーメント

[第回] 電磁誘導

[第回] 自己誘導・相互誘導

[第回] 非定常のアンペールの法則,変位電流

[第回] 磁性体

[第回] Maxwell 方程式 積分形

[第回] Maxwell 方程式 微分系

[第回] 波動方程式と電磁波

[第回] 境界条件と反射屈折の法則

[第回] ローレンツ変換と特殊相対性理論

履修上の注意点

電磁気学および電磁気学演習をあらかじめ受講しておくこと。

また,電磁気学演習を同時に履修すること。

準備学習(予習・復習)の内容

電磁気学の内容は予め確認しておくこと。

また,講義中の例題に関して自分でも解けるように手を動かして確認

すること。

教科書

「電磁気学」,兵藤俊夫,裳華房

参考書

「電磁気学」,原康夫,裳華房

「バークレー物理学コース 電磁気 上,下」,丸善

「電磁気学」,中山正敏,裳華房

「電磁気 上,下」,飯田修一,丸善

「電磁気学」,鹿児島誠一,丸善

「物質の電磁気学」,中山正敏,岩波書店

成績評価の方法

期末試験の成績で評価する。

科 目 名

担当者名

電磁気学演習

年秋学期 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標

電磁気学の授業で学んだ諸法則をさらに深く理解するためには,そ

れらの法則を適用して問題を解くことが欠かせない。このため,演習で

は,担当者が用意した問題を解いてもらう。

授業内容

[第回] 静電気学の復習と電流に関する演習

[第回] 電流の作る場に関する演習

[第回] ビオ・サバールの法則に関する演習

[第回] アンペールの法則に関する演習

[第回] ベクトルポテンシャルと等価磁気モーメントに関する演習

[第回] 電磁誘導に関する演習

[第回] 自己誘導・相互誘導に関する演習

[第回] 非定常のアンペールの法則,変位電流に関する演習

[第回] 磁性体に関する演習

[第回] Maxwell 方程式積分形に関する演習

[第回] Maxwell 方程式微分系に関する演習

[第回] 波動方程式と電磁波に関する演習

[第回] 境界条件と反射屈折の法則に関する演習

[第回] ローレンツ変換と特殊相対性理論に関する演習

履修上の注意点

電磁気学および電磁気学演習をあらかじめ受講しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

用意した演習問題は演習の時間中ではすべてを扱うことはできない。

残りの問題は各自で復習として解いておくこと。

教科書

特に指定しない

参考書

「電磁気学」,原康夫,裳華房

「バークレー物理学コース 電磁気 上,下」,丸善

「電磁気学」,中山正敏,裳華房

「電磁気 上,下」,飯田修一,丸善

「電磁気学」,鹿児島誠一,丸善

「物質の電磁気学」,中山正敏,岩波書店

成績評価の方法

期末試験の成績に,演習の参加状況・解答内容を加味して総合的に評

価する。

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科 目 名

担当者名

電磁気学

年春学期 単位 前橋 英明

授業の概要・到達目標

ファラデーからマクスウェル,そして,アインシュタインへとつづく

物理学の系譜の中で,マクスウェルが構築し,ヘヴィサイドによって現

代的に整理されたマクスウェル理論,すなわち,時間変動する電磁場の

理論について学ぶ。今日,ラジオやテレビ,携帯電話やインターネット

を通して,我々が必要な情報を瞬時に受け取ることができるのは,電磁

波が光の速さで伝わるからである。そのような電磁波の基本的な性質,

及び,電磁波を発信したり受信したりできる仕組みはすべて,マクスウ

ェル理論によって記述される。また,マクスウェル理論は,「空はなぜ

青いのか」といった自然に対する我々の素朴な疑問にも答えてくれ

る。そのようなマクスウェル理論を体系的に理解するために,電磁気学

,の内容を,数学的形式に重点を置いて復習することからはじめ

る。交流信号の伝わる速さ,マクスウェル方程式と電磁波について学ん

だ後,本講義のクライマックスである電磁波の放射や散乱について学ぶ。

マクスウェル理論に習熟すること,特に,()電磁場はエネルギー

と運動量をもつこと,()アンテナの原理,()日中の空は青く,夕

日が赤い理由,についてマクスウェル理論を用いて説明できるようにな

ることを到達目標とする。

授業内容

第回イントロダクション(マクスウェル理論とは)

第回ベクトルの内積と外積

第回ベクトル場の発散と回転

第回静電場の基本法則

第回静磁場の基本法則

第回力の法則と電磁場のエネルギー

第回電磁誘導と連続の方程式電流の速さ

第回マクスウェル方程式

第回電磁波

第回時間変動する電荷と電流がつくる電磁場

第回電磁波の放射

第回アンテナの原理

第回レイリー散乱空が青い理由

第回まとめ

履修上の注意点

電磁気学,と物理数学,を復習しておくことが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

授業内容を復習し,不明な部分があれば授業で質問すること。

教科書

とくに指定しない。

参考書

『物理のための数学』和達三樹 著(岩波書店)

『電磁気学』,『電磁気学演習』砂川重信 著(岩波書店)

『電磁気学の基礎,』太田浩一 著(シュプリンガー・ジャパン)

成績評価の方法

レポートにより評価する。

科 目 名

担当者名

力学

年春学期 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標

「力学」の内容は年次の基礎物理学と同様ニュートン力学(古典

力学)であるが,これを「解析力学」もしくは「一般力学」といわれる

新しい枠組みにいれて議論を進める。解析力学では「自然の原理」から

出発した方法論を用いて運動を記述し,座標変換や束縛条件がある場合

の運動方程式の導出が容易になる。また,この方法論は量子力学や統計

力学などの現代的な物理学に不可欠な枠組みになっており,年次にこ

れらに対するとき役に立つはずである。

ラグランジュ運動方程式により運動方程式をたてられるようにするこ

とを目標とする。

授業内容

[第回] 運動学 座標系と位置ベクトル,速度ベクトルと加速度ベク

トル

速度,加速度を様々な座標系で表現できるようにする

[第回] ニュートン力学(復習)仕事と運動エネルギー,ポテンシャ

ルエネルギー

仕事,運動エネルギーを様々な座標系で導出する

[第回] ラグランジュの運動方程式()一般座標,デカルト座標,

極座標での表現

ラグランジアンを理解する

[第回] ラグランジュの運動方程式()円筒座標,最小作用の原理

ラグランジアンがどのように導出されるか理解する

[第回] ラグランジアンの性質 保存法則()エネルギー

ラグランジアンを用いて運動の解析をする

[第回] 保存法則()運動量,慣性中心,角運動量

ラグランジアンを用いて運動の解析をする

[第回] 保存法則()循環座標

ラグランジアンを用いる運動方程式が簡便になることを理解

する

[第回] 運動方程式の積分()次元運動,体問題

運動方程式の積分で軌跡,周期が求められることを理解する

[第回] 運動方程式の積分()中心力場における運動

重力やクーロン場での運動を理解する

[第回] ケプラー問題

惑星の運動を運動の積分で解析する

[第回] 粒子の衝突()衝突の運動学 実験室系と重心系

弾性衝突における粒子の運動を解析する方法について学ぶ

[第回] 粒子の衝突()衝突の運動学 散乱断面積

弾性衝突における粒子の運動を解析する方法について学ぶ

[第回] ラザフォード散乱

クーロン場での散乱について理解する

[第回] ハミルトンの正準方程式

ラグランジアンとハミルトニアンの関係を理解する

履修上の注意点

「力学演習」は講義と密接に関連しており,演習問題を解くことに

よって講義の内容理解が深まるので,「力学」と同時に履修すること。

朝最初に分間の復習テストを実施するのでしっかり復習して前の週に

学んだことを理解しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に教科書の該当箇所を読み,次回の授業内容に関する事を理解し

ておくこと。復習として,教科書および講義の板書や演習問題を確認し

ておくこと。

教科書

「基礎物理学シリーズ 解析力学」講談社

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参考書

「基礎物理学シリーズ 力学」講談社,「力学」ランダウ・リフシッ

ツ,東京図書「力学要説」後藤憲一,共立出版「解析力学」小出昭一

郎,裳華房「解析力学」久保謙一,岩波書店「ファインマン物理学」

ファインマン,岩波書店,「一般力学入門」渡辺慎介,培風館(絶版で

あるが,図書館に配備)

成績評価の方法

期末試験の得点が満点の以上を単位修得の条件とする。また,

「力学」と「力学演習」の試験は合併して行う。

その他

年次の物理学に比べて,より数学的になるので,必ず「物理数学」

「同演習」を並行して履修すること。

科 目 名

担当者名

力学演習

年春学期 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標

力学での理解を深くするため,前の時間の講義で学習した内容の演

習問題を解く。

繰り返し具体的な問題を解くことにより応用力をつける。

授業内容

[第回] 運動学 座標系と位置ベクトル,速度ベクトルと加速度ベク

トル

速度,加速度を様々な座標系で表現できるようにする

[第回] ニュートン力学(復習)仕事と運動エネルギー,ポテンシャ

ルエネルギー

仕事,運動エネルギーを様々な座標系で導出する

[第回] ラグランジュの運動方程式()一般座標,デカルト座標,

極座標での表現

ラグランジアンを理解する

[第回] ラグランジュの運動方程式()円筒座標,最小作用の原理

ラグランジアンがどのように導出されるか理解する

[第回] ラグランジアンの性質 保存法則()エネルギー

ラグランジアンを用いて運動の解析をする

[第回] 保存法則()運動量,慣性中心,角運動量

ラグランジアンを用いて運動の解析をする

[第回] 保存法則()循環座標

ラグランジアンを用いる運動方程式が簡便になることを理解

する

[第回] 運動方程式の積分()次元運動,体問題

運動方程式の積分で軌跡,周期が求められることを理解する

[第回] 運動方程式の積分()中心力場における運動

重力やクーロン場での運動を理解する

[第回] ケプラー問題

惑星の運動を運動の積分で解析する

[第回] 粒子の衝突()衝突の運動学 実験室系と重心系

弾性衝突における粒子の運動を解析する方法について学ぶ

[第回] 粒子の衝突()衝突の運動学 散乱断面積

弾性衝突における粒子の運動を解析する方法について学ぶ

[第回] ラザフォード散乱

クーロン場での散乱について理解する

[第回] ハミルトンの正準方程式

ラグランジアンとハミルトニアンの関係を理解する

履修上の注意点

必修ではないが,力学と同時に履修することが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に教科書の該当箇所を読み,次回の授業内容に関する事を理解し

ておくこと。復習として,教科書および講義の板書や演習問題を確認し

ておくこと。

教科書

毎回問題プリントを配布する。

参考書

「力学演習」納繁男,小西岳,共立出版「力学演習」後藤憲一,山本

邦夫,神吉健,共立出版

成績評価の方法

試験は力学と同時に行う。期末試験の成績,黒板での解答状況

として,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

力学

年秋学期 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標

「力学」に引き続き,振動・解析力学を学ぶ。微小振動や剛体の力

学は年次ですでに学んでいるが,力学で修得したラグランジュの運

動方程式を使って詳しく学習する。特に振動,基準振動,波動は力学分

野のみならず,電磁気学など種々の物理現象を理解する上で役立つ大切

な概念を含んでいる。ハミルトニアンの意味を理解し,正準方程式が量

子力学を学ぶときの橋渡しとなっていることを学ぶ。

授業内容

[第回] 微小振動()調和振動の種々の解法

[第回] 微小振動()減衰を考慮した調和振動

[第回] 微小振動()強制振動による調和振動子の振幅・位相

[第回] 微小振動()摩擦のある場合の強制振動

[第回] 基準振動()二つの振動子の結合

[第回] 基準振動()基準振動数と基準座標

[第回] 基準振動()分子の基準振動

[第回] 中間試験,解説

[第回] 波動()波動方程式(連続体の基準振動)

[第回] 剛体の運動()角速度,慣性モーメントテンソル

[第回] 剛体の運動()トルク方程式,対称軸からずれた回転運動

[第回] 剛体の運動()オイラー方程式,コマの運動

[第回] ハミルトンの正準方程式()

[第回] ハミルトンの正準方程式(),変分原理

履修上の注意点

この授業は講義が主体となるが,「力学演習」と一体となっている

ので,必ず両方を履修すること。試験も一体で行う。

準備学習(予習・復習)の内容

力学,物理数学,を必ず履修すること。これらの科目で学習し

た内容を前提とする。

教科書

授業内容については資料を配布するが,以下の本を準教科書として参

考にするとよい。

基礎物理学シリーズ『解析力学』伊藤克司,(講談社)

基礎物理学シリーズ『振動波動』長谷川修司,(講談社)

参考書

「一般力学入門 ―グラフィックスによる―」渡辺慎介,(培風館)

「解析力学」小出昭一郎,(岩波書店)

「振動と波」長岡洋介,(裳華房)

「なっとくするベクトル」小野寺嘉孝,(講談社)(基本を復習したい

人向き)

「力学」ランダウ・リフシッツ,(東京図書)(上級者向け)

「詳解 力学演習」,後藤憲一他,(共立出版)

などの演習書。

成績評価の方法

中間試験,定期試験の成績とレポート点をの割合で評価す

る。

その他

全ての情報,資料,レポートは,Oho! Meiji WEB「力学」の資

料欄に掲載する。

科 目 名

担当者名

力学演習

年秋学期 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標

「力学」の内容の演習問題を行う。

講義内容は,自分の力で計算を行って初めて理解することができる。

特に力学などの基礎的分野は演習を行うことが重要である。授業は毎週

プリントを配る。プリントは「オーメイジ」WEB 上の資料として載せ

る。

授業内容

[第回] 微小振動()調和振動の種々の解法

[第回] 微小振動()減衰を考慮した調和振動

[第回] 微小振動()強制振動による調和振動子の振幅・位相

[第回] 微小振動()摩擦のある場合の強制振動

[第回] 基準振動()二つの振動子の結合

[第回] 基準振動()基準振動数と基準座標

[第回] 基準振動()分子の基準振動

[第回] 中間試験,解説

[第回] 波動()波動方程式(連続体の基準振動)

[第回] 剛体の運動()角速度,慣性モーメントテンソル

[第回] 剛体の運動()トルク方程式,対称軸からずれた回転運動

[第回] 剛体の運動()オイラー方程式,コマの運動

[第回] ハミルトンの正準方程式()

[第回] ハミルトンの正準方程式(),変分原理

履修上の注意点

この演習科目は「力学」と一体となっているので,必ず両方を履修

すること。試験も一体で行う。

演習問題に主体的に取り組まなければ出席の意味がない。

準備学習(予習・復習)の内容

力学,物理数学,を必ず履修すること。

教科書

毎週プリントを配布する。習った内容を参考書を学習して深めること

が望ましい。

参考書

基礎物理学シリーズ『解析力学』伊藤克司,(講談社)

基礎物理学シリーズ『力学』副島雄児,杉山忠男,(講談社)

『一般力学入門 ―グラフィックによる―』渡辺慎介,(培風館)

『解析力学』小出昭一郎,(岩波書店)

『振動と波』長岡洋介,(裳華房)

『なっとくするベクトル』小野寺嘉孝,(講談社)(基本を復習したい

人向き)

『力学』ランダウ・リフシッツ,(東京図書)(上級者向け)

『詳解 力学演習』後藤憲一他,(共立出版)

などの演習書。

成績評価の方法

中間試験・定期試験の成績をで評価し,授業態度も考慮する。

その他

全ての情報,資料,レポートは,Oho! Meiji WEB「力学」の資

料欄に掲載する。

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科 目 名

担当者名

熱力学

年春学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

熱力学は,巨視的系が(平衡系で)基本的にもつ熱的性質を記述する

普遍法則であり,物理学の一つの柱である。本講義では,熱力学の理論

の基礎を学び,応用例を通して理解する。

授業内容

[第回] 基礎概念熱力学とは何か,状態と状態量,平衡・非平衡系

[第回] 温度,相加性,熱力学における操作

[第回] 熱力学第一法則

[第回] 熱力学第一法則の気体への応用

[第回] 熱力学第二法則()カルノー機関・絶対温度

[第回] 熱力学第二法則()エントロピー

[第回] 熱力学第二法則()具体的な系での計算,

[第回] a.これまでの確認テスト b.熱力学関数(自由エネル

ギー,エンタルピー)

[第回] 熱力学関係式(マクスウェル関係式,エネルギー方程式)

[第回] 混合系の熱力学

[第回] 化学平衡

[第回] van't HoŠ の法則

[第回] 相変化 相転移と例,一次転移,二次転移

[第回] 相変化 Clapeyron の式,Clausius-Clapeyron の式,Gibbsの相律

準備学習(予習・復習)の内容

授業内容を振り返り,不明な部分があれば質問すること。

教科書

宮下精二 熱力学の基礎(サイエンス社)

成績評価の方法

期末テスト(点),レポート(回程度),小テスト(一回点)

で以上の点の獲得を目安とする。それに加え,質問や授業に向かう

姿勢を考慮する。

科 目 名

担当者名

物理数学

年春学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

「物理数学」とは,一口で言えば「物理のための数学」である。通常

の数学の授業とは異なり,解の存在や一意性などの数学的証明よりは,

むしろ,物理現象との対応関係を重視する。この授業の目的は,物理で

使われる数学の扱いと考え方に習熟し,物理の学習に差し支えがないよ

うにサポートすることである。物理数学では,電磁気学や流体力学で

基本的な道具立てになるベクトル解析を学ぶ。物理で何を学ぶにして

も,この程度の数学は必須である。

授業内容

[第回] 複素関数オイラーの公式,物理で使う複素数

[第回] 微分偏微分,全微分,完全微分であること

[第回] 極値問題

[第回] ベクトル内積,外積,ベクトルにより表される物理量

[第回] ベクトル微分演算子()勾配,発散

[第回] ベクトル微分演算子()回転,ラプラシアン

[第回] 中間試験,解説

[第回] 多重積分累次積分とヤコビアン

[第回] 線積分

[第回] 面積分()曲面上での積分

[第回] 面積分()ベクトル場の面積分

[第回] ガウスの積分定理湧き出し・吸い込みとガウスの法則

[第回] ストークスの積分定理保存力,アンペールの法則

[第回] 平面上のグリーンの定理

履修上の注意点

物理数学とあわせて履修のこと。

準備学習(予習・復習)の内容

授業内容について振り返り,不明な内容があれば確認し,わからなけ

れば質問すること。

また,あわせて行う物理数学演習で配布する演習問題について,授

業中に終わらなければ解いてくること。

教科書

「物理のための数学」,和達三樹,岩波書店(物理入門コース,

ISBN )

成績評価の方法

中間試験(),期末試験(),毎回の小テスト()の合計

が,満点の以上を単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

物理数学演習

年春学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

授業内容

[第回] 複素関数オイラーの公式,物理で使う複素数

[第回] 微分偏微分,全微分,完全微分であること

[第回] 極値問題

[第回] ベクトル内積,外積,ベクトルにより表される物理量

[第回] ベクトル微分演算子()勾配,発散

[第回] ベクトル微分演算子()回転,ラプラシアン

[第回] 中間試験の正答説明

[第回] 多重積分累次積分とヤコビアン

[第回] 線積分

[第回] 面積分()曲面上での積分

[第回] 面積分()ベクトル場の面積分

[第回] ガウスの積分定理湧き出し・吸い込みとガウスの法則

[第回] ストークスの積分定理保存力,アンペールの法則

[第回] 平面上のグリーンの定理

履修上の注意点

物理数学を受講,あるいは単位を取得していること。物理数学の

授業内容に沿って各回ごとの演習問題を配布するので,各自その演習問

題を解いてもらう。解答できた学生は,黒板に板書し発表してもらう。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に配布する演習問題について振り返り,不明な内容があれば確

認し,わからなければ質問すること。また,授業中に終わらなかった問

題を解いてくること。

参考書

「物理のための数学」,和達三樹,岩波書店(物理入門コース,

ISBN )

成績評価の方法

中間試験(),期末試験(),発表点()の合計が,満点

の以上を単位修得の条件とする。

中間試験・期末試験は物理数学,物理数学演習で共通とする。

科 目 名

担当者名

物理数学

年秋学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

物理を学ぶ上で数学は必須の言語と言える。本講義では物理的な理解

を優先するため数学的厳密性を重視せず,物理系の具体例を通して数学

を学ぶ。本講義の到達目標は,フーリエ解析,常微分方程式・偏微分方

程式の解法,デルタ関数に関して習熟し,計算力を身につけることであ

る。

授業内容

[第回] 周期関数,直交関数系,三角関数によるフーリエ級数展開

[第回] フーリエ余弦級数とフーリエ正弦級数

[第回] 指数関数によるフーリエ級数展開

[第回] フーリエ変換()フーリエ変換の性質

[第回] フーリエ変換()相関関数とウィーナー・ヒンチンの定理

[第回] ラプラス変換

[第回] aデルタ関数 b中間試験

[第回] 常微分方程式()一階微分方程式,変数分離法,定数変化

[第回] 常微分方程式()定数係数の二階線形微分方程式

[第回] 常微分方程式()変数係数の二階線形微分方程式

[第回] 常微分方程式()連立微分方程式,固有値問題

[第回] 常微分方程式()完全微分方程式,積分因子

[第回] 偏微分方程式()次元波動方程式,熱伝導方程式

[第回] 偏微分方程式()次元波動方程式,熱伝導方程式

準備学習(予習・復習)の内容

予習線形代数,微分・積分を履修済みであることを前提とする。

復習毎回講義の最初に前回の復習に相当する小テストを実施する。

教科書

「物理のための数学」和達三樹,岩波書店

参考書

「フーリエ解析」大石進一,岩波書店

「常微分方程式」矢嶋信男,岩波書店

「詳細物理応用数学演習」後藤憲一編,共立出版

成績評価の方法

中間試験(),期末試験(),毎回の小テスト()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

Page 126:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

物理数学演習

年秋学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

物理数学に対応する演習である。物理数学の授業内容に沿った演

習問題を各自解いてもらい,授業内容の理解を深めることが本講義の目

的である。

授業内容

[第回] 周期関数,直交関数系,フーリエ級数

[第回] フーリエ余弦級数とフーリエ正弦級数

[第回] 複素フーリエ級数

[第回] フーリエ変換()フーリエ変換の性質

[第回] フーリエ変換()相関関数とウィーナー・ヒンチンの定理

[第回] ラプラス変換

[第回] デルタ関数

[第回] 常微分方程式()一階微分方程式,変数分離法,定数変化

[第回] 常微分方程式()定数係数の二階線形微分方程式

[第回] 常微分方程式()変数係数の二階線形微分方程式

[第回] 常微分方程式()連立微分方程式,固有値問題

[第回] 常微分方程式()完全微分方程式,積分因子

[第回] 偏微分方程式()次元波動方程式,熱伝導方程式

[第回] 偏微分方程式()次元波動方程式,熱伝導方程式

履修上の注意点

物理数学の授業内容に沿って,各回で演習問題を配布する。各自そ

の演習問題を解いてもらい,回答できた学生は黒板で板書・発表をして

もらう。

準備学習(予習・復習)の内容

翌週までに各自で演習問題を解き直しておくこと。疑問点を解決でき

るように積極的に質問をすること。

教科書

「物理のための数学」和達三樹,岩波書店

参考書

「フーリエ解析」大石進一,岩波書店

「常微分方程式」矢嶋信男,岩波書店

「詳細物理応用数学演習」後藤憲一編,共立出版

成績評価の方法

中間試験(),期末試験(),発表点()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

中間試験・期末試験は物理数学,物理数学演習で共通とする。

科 目 名

担当者名

物理数学

年春学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

物理学諸分野で必要となる基礎的な数学として,複素関数論ならびに

フーリエ変換,ラブラス変換を学ぶ。複素関数論の理論の基本的な事柄

を学んだ後,留数定理による定積分や,物理学への応用について学ぶ。

その後,複素関数論で学んだことに基づき,フーリエ変換・逆変換,及

びラプラス変換・逆変換について学び,微分方程式の解法などへの応用

について講義を行う。

授業内容

[第回] 複素数と複素関数

[第回] 複素関数の幾何学的解釈

[第回] 複素関数の微分

[第回] 正則関数

[第回] 複素積分とコーシーの定理

[第回] テーラー展開とローラン展開

[第回] 留数定理

[第回] 主値積分

[第回] 多価関数

[第回] フーリエ変換とラプラス変換

[第回] 境界値問題

[第回] 漸近的方法・鞍点法

[第回] 複素関数の物理学問題への応用例

[第回] a期末試験

b期末試験の解説

準備学習(予習・復習)の内容

予習次回の内容について参考書に目を通しておくこと。

復習授業中に配布する資料や参考書を振り返り,疑問点を解決してお

くこと。

教科書

特に指定しない。

参考書

複素関数入門 神保道夫 岩波書店

複素解析 高橋礼司 東京図書

複素関数 表実 岩波書店

など

成績評価の方法

期末試験()小テスト・レポート・授業中の質問()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

物理数学演習

年春学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

本演習では,物理数学の授業内容に沿った問題を自ら解くことによ

り理解を深め計算力をつけること,更に進んで,着想を必要とする問題

を解くことにより応用力を身につけることが目的である。

授業内容

[第回] 複素数と複素関数

[第回] 複素関数の幾何学的解釈

[第回] 複素関数の微分

[第回] 正則関数

[第回] 複素積分とコーシーの定理

[第回] テーラー展開とローラン展開

[第回] 留数定理

[第回] 主値積分

[第回] 多価関数

[第回] フーリエ変換とラプラス変換

[第回] 境界値問題

[第回] 漸近的方法・鞍点法

[第回] 複素関数の物理学問題への応用例

[第回] 期末試験の解説

準備学習(予習・復習)の内容

翌週までに各自で演習問題を解き直し,疑問点を解決できるように積

極的に質問をすること。

参考書

複素関数入門 神保道夫 岩波書店

複素解析 高橋礼司 東京図書

複素関数 表実 岩波書店

など

成績評価の方法

期末試験()レポート・板書・授業中の質問()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

中間試験・期末試験は物理数学,物理数学演習で共通とする。

科 目 名

担当者名

物理数学

年秋学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

本講義では,物理をもう一度,数学の立場で概観してみたい。特に特

殊関数と呼ばれるものを扱う。これらは,偏微分方程式を変数分離して

求める際に得られるもので,電磁気学や量子論の実際の問題を解くには

必要不可欠のものである。本講義では,特異点を持った微分方程式の解

として全体を把握すること,物理に大切な境界条件の下で直交多項式と

して把握すること,この両点を強調しつつ,量子力学での重要な役割を

体得して貰う。また特殊関数には,微分方程式の解ではないが統計力学

で極めて重要なガンマ関数が含まれる。特殊関数では複素関数論を駆使

するので,その応用編から出発する。

波動方程式では次元の問題でのベッセル関数や,次元の問題での

球面調和関数とともに,物理内容がよく分かる次元低下法やグリーン関

数の方法を示す。講義の最終部分では,角運動量の理論の基礎であり物

理での対称性の理解に大切な連続群論の初等的な解説を行う。

授業内容

[第回] 複素積分と留数の定理,Tayler 展開と Laurent 展開,リー

マン面

[第回] ガンマ関数とベータ関数,統計力学とスターリングの公式

[第回] 鞍点法

[第回] 波動方程式,次元低下法,

[第回] Green 関数の方法

[第回] 直交多項式

[第回] 直交多項式としての特殊関数,物理での応用

[第回] 確定特異点を持った常微分方程式

[第回] Riemann の P 関数

[第回] 超幾何関数と特殊関数

[第回] 連続群

[第回] 群の表現 準同型定理 SU()と SO()随伴表現

[第回] 確定特異点でのモノドロミー群

[第回] a のみまとめ

履修上の注意点

特殊関数は,わかってくると,とてもスリリングで面白いものです。

また物理を解く上でも強い武器です。けれども,手を使って実地に使っ

てみないと一歩も進みません。講義をノートに取り,演習に参加して納

得するという地道な努力が必要です。演習付きの科目なので,諸君の演

習への積極的な参加が極めて重要です。演習では,黒板で演習するとと

もに情報処理教室で Mathematica を使って微分方程式を解いたり視覚

的に関数の性質を調べたりします。講義の内容をまとめたプリントを各

回配りますが試験には持ち込みできません。ノートをきちんと作ってい

ってください(これがかけがえのない勉強になります)。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義で一つずつ基本事項に関する小さな問題を出す。自習し,

答えを出していくこと。参考書を自由に参照することを勧める。

もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次

回の講義で質問すること。

参考書

『高等数学教程』スミルノフ 第巻(共立出版)

『物理のための数学』和達三樹(岩波書店)

『数学公式集』森口・宇田川・一松(岩波書店)

『物理数学』佐々木隆(培風館)(絶版)

『物理とフーリエ変換』今井勤(岩波書店)

『物理とグリーン関数』今井勤(岩波書店)

『連続群論入門』山内恭彦・杉浦三夫(培風館)(絶版)

『キーポイント行列と変換群』梁成吉(岩波書店)

成績評価の方法

試験 演習

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科 目 名

担当者名

物理数学演習

年秋学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

物理数学の演習である。それぞれの特殊関数がどのような物理コン

テクストで登場するか,典型的な問題を与える。また,実地に問題を解

くことで,計算力をつける。

黒板で演習するとともに情報処理教室で Mathematica を使って微分

方程式を解いたり視覚的に関数の性質を調べる。

授業内容

講義と平行して行う。黒板で解いて貰った解答を講評し実力をつけて

貰う。

演習内容

[第回] 複素積分と留数の定理,Tayler 展開と Laurent 展開,リー

マン面

[第回] ガンマ関数とベータ関数,統計力学とスターリングの公式

[第回] 鞍点法

[第回] 波動方程式,次元低下法,

[第回] Green 関数の方法

[第回] 直交多項式

[第回] 直交多項式としての特殊関数,物理での応用

[第回] 確定特異点を持った常微分方程式

[第回] Riemann の P 関数

[第回] 超幾何関数と特殊関数

[第回] 連続群

[第回] 群の表現 準同型定理 SU()と SO()随伴表現

[第回] 確定特異点でのモノドロミー群

[第回] a のみまとめ

履修上の注意点

演習は習った事を自分のものとするためにきわめて大切です。特殊関

数は,わかってくると,とてもスリリングで面白いものです。また物理

を解く上でも強い武器です。けれども,手を使って実地に使ってみない

と一歩も進みません。演習はそのためのもっとも必要な場所です。

準備学習(予習・復習)の内容

演習の問題は前回の講義で与えるので,各自,自宅で解いて参加する

こと。

ノートをきちんと整理していくこと。それは自分の宝物になります。

演習は週に一回,情報処理教室で Mathematica を利用して実習す

る。このときできる限り冒険してください。

教科書

各回プリントを配布する。また,スミルノフ高等数学教程 第巻を

教科書とする。

参考書

物理数学と共通

成績評価の方法

試験 演習

その他

ノートをしっかり作ってください。物理数学ではこれまでやった物

理を数学から概観します。例えば波動方程式では方程式自体を連成系の

極限として出したり,Maxwell 方程式を様々に扱います。自分で作っ

たノートを開くと,このようなことがきちんと書いてある様なノートを

作るのは楽しいことです。

科 目 名

担当者名

実験物理技法

年春学期 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標

この講義は,実験の意義・目的,測定データ処理の方法,レポート等

の書き方,センサや測定器の原理,エレクトロニクスの基礎など,物理

に関する実験を行おうとする者にとって最小限必要な基礎的知識を提供

することが目的である。,年次に行われる物理学実験―は勿論

のこと,その後の研究を行う上で不可欠な知識を講義する。

授業内容

[第回] 序論

物理学において実験するとはどういうことか,を学ぶ

[第回] 単位と物理定数

つの SI 基本単位を詳しく学ぶ。

[第回] 次元解析

種々の物理量は時間,長さ,質量,温度などの次元から構成

される。これを使うと多くの物理関係式が理解しやすくなる。

[第回] 実験レポートの書き方

レポートや論文,報告書など,他人に読んでもらうための文

章には一定の書き方がある。

[第,回] 実験誤差と精度,有効数字

偶然誤差は統計的な法則に従う。その正規分布統計から標準

偏差,精度の意味を学ぶ。有効数字についても学習する。

[第回] 実験式の求め方,推定

最小二乗法にもとづいて実験式を求める方法を学ぶ。検定,

推定についてその意味を学ぶ。

[第回] 危険の防止

電気,化学薬品,高圧気体,レーザー,放射線などの危険性

について学ぶ。

[第回] 測定論()センサ

各種物理量を電気量などに変換するセンサについて学ぶ。

[第回] 測定論()検出と変換

力学量,光学量,流体量などを電気に変換する方法を学ぶ。

[第回] 信号の処理

半導体,オペアンプ,集積回路,信号の変調と検波について

学ぶ。

[第回] 計測と制御

フィードバック制御などを学ぶ。

[第回] コンピュータと計測,オシロスコープ

計測器とコンピュータとのインターフェイス(AD 変換,

DA 変換),液晶,プラズマ表示などを学ぶ。

[第回] 定期試験と問題解説

準備学習(予習・復習)の内容

『物理の散歩道』ロゲルギスト(岩波書店),『新物理の散歩道』ロゲ

ルギスト(ちくま学芸文庫)

『キリンのまだら』平田森三,(ハヤカワ文庫)などの導入テキストを

あらかじめ読んでおく。

教科書

毎回プリントを配布する。

参考書

『科学実験法』兵藤申一,(放送大学テキスト)

『物理実験者のための章』兵藤申一,(東大出版会)

『いかにして実験をおこなうか』G. L. Squires,(丸善)

『計測における誤差解析入門』J. R. Taylor,(東京化学同人)

成績評価の方法

レポートを~回課す。レポートと試験成績をの割合で評価

する。

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科 目 名

担当者名

光学

年秋学期 単位 近藤 高志

授業の概要・到達目標

光学は最も古い科学の一分野であると同時に,光エレクトロニクスや

フォトニクスと呼ばれる最先端技術や量子光学の基礎となる重要な学問

である。現代のわれわれの生活は光通信,光情報処理,光加工,光計測

などの光技術なしには成り立たないし,今後の技術発展も光技術がその

重要な一つの基礎となることは間違いない。この講義では,幾何光学と

波動光学,電磁光学という光学の基礎を中心に学ぶ。また,最先端技術

を含む具体的な応用についても,講義内容に対応して紹介する。

光の伝搬や結像,干渉や回折といった基礎的事項に関する知識を身に

つけるとともに,光学機器の実際とその基本原理を理解すること,光波

伝搬などについての簡単な計算ができるようになることを目標とする。

授業内容

[第回] aイントロダクション(なぜ光学を学ぶのか),光とはなに

か,

b光学の全体像,幾何光学の基礎

[第回] 幾何光学 フェルマーの原理,光の反射・屈折

[第回] 幾何光学 レンズ・プリズム等の作用と特性,応用

[第回] 幾何光学 レンズによる結像の基礎

[第回] 幾何光学 光線伝搬の行列表示,結像光学系と収差

[第回] 波動光学 波動の基礎と光波の伝搬

[第回] 波動光学 波動光学と幾何光学の対応,光の干渉の基礎

[第回] 波動光学 干渉の応用,コヒーレンス

[第回] 波動光学 光の回折,ガウシアンビーム

[第回] 電磁光学 電磁波の基礎と偏光

[第回] 電磁光学 偏光と結晶光学

[第回] 電磁光学 光の分散,色収差

[第回] 電磁光学 物質の光応答,光学材料

[第回] a講義全体のまとめ

b試験

履修上の注意点

電磁気学をあらかじめ受講しておくこと,電磁気学を同時に履修

することが強く望まれる。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に配布するプリント等を参照しながら前回授業の内容の理解に

努めること。不明な部分があれば授業で質問するように。

教科書

特に定めない。プリントを配布する予定である。

参考書

『基本 光工学』サレー,タイヒ 著,尾崎義治,朝倉利光 訳(森

北出版)

『ヘクト光学 ・』ユージン・ヘクト 著,尾崎義治,朝倉利光

訳(丸善)

成績評価の方法

講義回につき回程度の頻度で Quiz(小テスト)を実施する予定

である。Quiz,期末試験で成績評価する。

科 目 名

担当者名

生物物理学序論

年秋学期 単位 平岡 和佳子

授業の概要・到達目標

近年,話題となっている生物学上のニュースをもとに,生物と物理の

かかわりについて論じる。あわせて,基本的な生物学の知識と,生物物

理の基本が理解できるように話をすすめる。

授業内容

[第回] 「物理学,生物学,生物物理学」生物物理学の誕生にいたる

科学史と現在の生物物理学

[第回] 「生物の構成」生物の構造及び構成成分

[第回] 「ゲノムサイエンス」DNA,ゲノム

[第回] 「ゲノムサイエンス」ゲノムの働き,複製と転写,セント

ラルドグマ

[第回] 「新しい技術と新しい倫理観」現在の DNA サイエンスと

iPS 細胞技術や生命倫理について

[第回] 「プロテオミクスとバイオインフォーマティクス」タンパ

ク質の構造と生合成

[第回] 「プロテオミクスとバイオインフォーマティクス」近年の

タンパク質サイエンス

[第回] 「イオンと電流によって生じる感情」ニューロンの構造と興

奮のしくみ

[第回] 「神経科学・脳のしくみ」シナプスにおける興奮の伝達のし

くみから脳科学最前線まで

[第回] 「ウィルスの感染・発病・治療」ウィルスの感染を例にとり,

免疫とは何か,その分子生物学にせまる

[第回] 「放射線生物学」放射線によって起こる生体影響について,

物理・化学・生物学的に検証する

[第回] 「バイオイメージング」生物を見るための新しい方法の開発

と,それによって明らかになったことについて

[第回] 「シグナル伝達」アポトーシスやオートファジー,タンパク

質のリン酸化などで知られる細胞内の現象について

[第回] 「生物物理最前線」現在行われているさまざまな最新研究を

紹介

準備学習(予習・復習)の内容

授業では,特に教科書を使用しないため,毎回の黒板への記述事項に

ついて復習し,次回の講義までに理解を深めるようにしてください。

教科書

特に指定しない。

成績評価の方法

出席及び演習課題,最後に提出するレポートにより総合評価し,点

を合格とする。

出席が割に満たない場合,及びレポートを提出しない場合には,不

可とする。

その他

授業形態 講義中心で,関連したビデオ映像等を資料として用いる。

また,各回の参考書を授業内で毎回紹介する。

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科 目 名

担当者名

物理学実験

年春学期 単位 崔 博坤 他

授業の概要・到達目標

「物理学は実験に始まり,実験に終わる」という言葉があるくらい物

理学にとって実験は重要である。ともすれば頭の中の演習問題を解くだ

けで物理が解ったような気がするが,実験を抜きにして自然界の物理を

理解することは不可能である。

物理学科では,―年次の年間で出来るだけ多くのテーマの実験

を行ない,種々の測定法に慣れるとともに,様々な物理現象を体験する

よう実験科目を用意してある。年次の「物理学実験」では,基礎的

な実験テーマを毎週一つずつ行なっていく。

授業内容

[第回] ガイダンス

実験についての基本的注意,安全性等について学ぶ。

[第回] 人間の仕事率とインピーダンス整合

自転車を直接こいで発電させ,電気回路を使ってその仕事率

を測る。人間と電気抵抗との間のインピーダンス整合の概念

を学ぶ。

[第回] 慣性モーメント

ストロボを使ってタイヤの回転数の変化を計測し,タイヤの

慣性モーメントを求める。

[第回] 温度計の時定数

ガラス管温度計の温度計測には時間遅れがあることを実験で

学ぶ。

[第回] 粘性率とレイノルズ数

細い管を流れる水量から水の粘性率を求め,流れの種類につ

いて学ぶ。

[第回] 分子流と粘性流

細い管を通る気体の圧力測定から,気体の流れの種類につい

て学ぶ。

[第回] 減衰振動による比熱比の測定

注射器ピストンの振動から気体の比熱比を求め,空気と Arの差を測る。

[第回] 薄いレンズ系

凸レンズ,凹レンズを組み合わせ,焦点距離や倍率について

学ぶ。

[第回] 偏光

偏光板,反射による偏光,種々の物質の偏光を調べ,光が横

波であることを学ぶ。

[第回] 目測系列

パソコン画面上の決まった位置を目測でクリックすることに

より,誤差について調べ,統計処理を行う。

[第回] 整流回路

初歩的な整流回路を組み立て,交流から徐々に直流に変換さ

れる様子から電子素子の役割を学ぶ。

[第回] CR 回路

CR 回路の過渡特性,周波数特性を測り,コンデンサーの役

割などを学ぶ。

[第回] デジタル回路

AND, OR, Exclusive OR 回路,進カウンターを組み立

て,デジタル回路の基礎を学ぶ。

[第回] 総復習,追加実験

準備学習(予習・復習)の内容

予め配布するテーマ割当表にしたがって,人組,組でテーマ

の実験を行なう。各自当日のテーマを予習し,しっかり理解しておくこ

とが必須である。各テーマの実験装置が設置してあるところに行き,指

導担当の教員や助手補の注意,説明を聞いてから実験にとりかかる。

教科書

実験テキスト「物理学実験・」を予め配布する。

参考書

各テーマに対応する参考書はテキストに記されている。必要な場合

は,実験準備室に備えられているので借り出すことができる。

成績評価の方法

実験では実技が重要であるので平常点をで評価する。遅刻は平常

点から減点する。

レポート点をとする。実験終了後,レポートの表紙を配るので,

必要事項を記載したその表紙をつけたレポートを次回の実験が始まるま

でに提出する。提出が遅れると減点となる。レポートの内容が不十分な

ときは再提出をしてもらうことがある。

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科 目 名

担当者名

物理学実験

年秋学期 単位 崔 博坤 他

授業の概要・到達目標

「物理学は実験に始まり,実験に終わる」という言葉があるくらい物

理学にとって実験は重要である。ともすれば頭の中の演習問題を解くだ

けで物理が解ったような気がするが,実験を抜きにして自然界の物理を

理解することは不可能である。

物理学科では,―年次の年間で出来るだけ多くのテーマの実験

を行ない,種々の測定法に慣れるとともに,様々な物理現象を体験する

よう実験科目を用意してある。年次の「物理学実験」では,「物理

学実験」に引き続き基礎的な実験テーマを毎週一つずつ行なっていく。

授業内容

[第回] ガイダンス

実験についての基本的注意,安全性等について学ぶ。

[第回] 可逆振り子

剛体振り子の慣性モーメントを変化させて周期を測り,重力

加速度を精密に求める。

[第回] 液体の比熱

冷却法を用いて,水やグリセリンの比熱を測定する。

[第回] 放射線と GM 計数管

ベータ線,ガンマ線を用いて GM 計数管の特性を測り,放

射線の物質透過率を調べる。

[第回] 等電位線

水中に置いた金属や絶縁物の周囲の等電位線を測り,電場に

ついて学ぶ。

[第回] 素電荷の測定

帯電した油滴の落下速度から油滴の電気量を測り,素電荷を

求める。(ミリカンの実験)

[第回] 薄膜の厚さ

真空蒸着を用いて銀の薄膜を作製し,その厚さを光干渉法で

測る。

[第回] ピンホールカメラ

ピンホールを使って写真をとり,ピンホール径と分解能の関

係を調べる。

[第回] 光電効果

光電子放出の実験からプランク定数を求める。

[第回] 超音波干渉計

水中超音波の干渉現象から音速を求め,波動現象について学

ぶ。

[第回] アナログ回路

オペアンプを使って簡単な増幅回路を組み立て,周波数特性

を調べる。

[第回] 共振曲線と計算機制御

LCR 回路の共振特性を手動ならびにパソコンを使って測

り,計算機制御について学ぶ。

[第回] 音とそのスペクトル

人の声,楽器などの音をパソコン上でスペクトル解析した

り,音を合成したりすることで,スペクトルの概念を学ぶ。

[第回] 総復習,追加実験

準備学習(予習・復習)の内容

授業形態は予め配布するテーマ割当表にしたがって,人組,組

でテーマの実験を行なう。各自当日のテーマを予習し,しっかり理解

しておくことが必須である。各テーマの実験装置が設置してあるところ

に行き,指導担当の教員や助手補の注意,説明を聞いてから実験にとり

かかる。

教科書

実験テキスト「物理学実験・」を予め配布する。

参考書

各テーマに対応する参考書はテキストに記されている。必要な場合

は,実験準備室に備えられているので借り出すことができる。

成績評価の方法

実験では実技が重要であるので平常点をで評価する。遅刻は平常

点から減点する。

レポート点をとする。実験終了後,レポートの表紙を配るので,

必要事項を記載したその表紙をつけたレポートを次回の実験が始まるま

でに提出する。提出が遅れると減点となる。レポートの内容によっては

再提出をしてもらうことがある。

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科 目 名

担当者名

物理学実験

年春学期 単位 小泉 大一 他

授業の概要・到達目標

年次の実験に続いて,種々の測定法に慣れるとともに,様々な物理

現象を体験する。年次よりはさらに専門的なテーマをテーマ週で

行う。

機器の操作に慣れるばかりでなく,測定原理を理解し,関連した物理

現象についても理解することも目的とする。

授業内容

次ののテーマ中から割り当て表にそって実験を行う。

()X 線回折―ラウエ法と粉末 X 線回折法を用い,結晶の対称性や格

子定数を調べる。

()マイクロ波―マイクロ波を発生させ,自由空間や導波管内でのマ

イクロ波の伝播特性を調べる。

()音波による回折―有機液体中での超音波の減衰定数を種々の周波

数で求める。

()Q メータによる誘電率の測定―強誘電体 BaTiO等の試料で複素

誘電率を求める。

()半導体の電気抵抗と Hall 係数―半導体の電気抵抗と Hall 係数の

温度依存性を液体窒素温度から室温までの間で測定する。

()高温超伝導―YBaCuO-d 高温超伝導体試料を作成し,電気抵抗

の測定を行う。

()物理シミュレーション―パーソナルコンピュータを使って物理現

象(パーコレーション,光の干渉)の計算機実験を行う。

()帰還と発振―OP アンプを使って帰還回路,発振回路を組み立て,

特性を調べる。

()走査電子顕微鏡―装置を操作し,いくつかの試料で像を観察する。

()示差熱分析―硫酸銅等の結晶試料の融解,分解,相転移過程を調

べる。

()製図と機械工作―図面を製図し,工作機械を使用して金属製のテー

ブルを製作する。

()光速度測定―半導体レーザと発光ダイオードを使って光速度を測

定する。

()核磁気共鳴―パルス NMR 装置を用いていくつかの物質の共鳴ス

ペクトルや核磁気緩和時間を測定する。

()力学振動子―抵抗を伴う力学振動子を解析し,減衰時定数と共鳴

曲線を測定する。

履修上の注意点

年度始めのガイダンス時に配布する割り当て表に従って,原則とし

て,人組で実験を行う。各自当日のテーマを予習し,しっかりと理

解しておくことが望ましい。各テーマの実験装置が設置してある部屋に

行き,担当の教員や TA の注意,説明を聞いてから実験に取りかかる。

準備学習(予習・復習)の内容

割り当てられているテーマについては,あらかじめテキストを熟読し

てくるのが必須である。実験終了後は,期日までにレポートを必ず提出

すること。

教科書

年度始めのガイダンス時に,実験テキストを配布する。

参考書

各テーマに対応する参考書はテキストに記されている。実験準備室に

備えられているので,必要な場合は借り出すことができる。

成績評価の方法

実験では,出席して実験をし,結果をまとめることが大切である。平

常点は,提出されたレポートの内容で評価する。ただし,レ

ポートを出さなかったテーマについては平常点を認めない。遅刻やレ

ポートの提出遅れは減点の対象とする。

科 目 名

担当者名

物理学実験

年秋学期 単位 小泉 大一 他

授業の概要・到達目標

物理学実験に引き続き,種々の測定法に慣れるとともに,様々な物

理現象を体験する。物理学実験で行わなかったテーマをテーマ週

で行う。

機器の操作に慣れるばかりでなく,測定原理を理解し,関連した物理

現象についても理解することも目的とする。

授業内容

次ののテーマ中から割り当て表にそって実験を行う。

()X 線回折―ラウエ法と粉末 X 線回折法を用い,結晶の対称性や格

子定数を調べる。

()マイクロ波―マイクロ波を発生させ,自由空間や導波管内でのマ

イクロ波の伝播特性を調べる。

()音波による回折―有機液体中での超音波の減衰定数を種々の周波

数で求める。

()Q メータによる誘電率の測定―強誘電体 BaTiO等の試料で複素

誘電率を求める。

()半導体の電気抵抗と Hall 係数―半導体の電気抵抗と Hall 係数の

温度依存性を液体窒素温度から室温までの間で測定する。

()高温超伝導―YBaCuO-d 高温超伝導体試料を作成し,電気抵抗

の測定を行う。

()物理シミュレーション―パーソナルコンピュータを使って物理現

象(パーコレーション,光の干渉)の計算機実験を行う。

()帰還と発振―OP アンプを使って帰還回路,発振回路を組み立て,

特性を調べる。

()走査電子顕微鏡―装置を操作し,いくつかの試料で像を観察する。

()示差熱分析―硫酸銅等の結晶試料の融解,分解,相転移過程を調

べる。

()製図と機械工作―図面を製図し,工作機械を使用して金属製のテー

ブルを製作する。

()光速度測定―半導体レーザと発光ダイオードを使って光速度を測

定する。

()核磁気共鳴―パルス NMR 装置を用いていくつかの物質の共鳴ス

ペクトルや核磁気緩和時間を測定する。

()力学振動子―抵抗を伴う力学振動子を解析し,減衰時定数と共鳴

曲線を測定する。

履修上の注意点

年度始めのガイダンス時に配布した割り当て表に従って,原則とし

て,人組で実験を行う。各自当日のテーマを予習し,しっかりと理

解しておくことが望ましい。各テーマの実験装置が設置してある部屋に

行き,担当の教員や TA の注意,説明を聞いてから実験に取りかかる。

準備学習(予習・復習)の内容

割り当てられているテーマについては,あらかじめテキストを熟読し

てくるのが必須である。実験終了後は,期日までにレポートを必ず提出

すること。

教科書

物理学実験で使用したテキストを引き続き使用する。

参考書

各テーマに対応する参考書はテキストに記されている。実験準備室に

備えられているので,必要な場合は借り出すことができる。

成績評価の方法

実験では,出席して実験をし,結果をまとめることが大切である。平

常点は,提出されたレポートの内容で評価する。ただし,レ

ポートを出さなかったテーマについては平常点を認めない。遅刻やレ

ポートの提出遅れは減点の対象とする。

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科 目 名

担当者名

統計力学

年春学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

統計力学はマクロな世界をミクロな立場から理解しようとする考え方

であり,物理学の柱の一つとなる科目である。原子・分子・電子などの

ミクロな構成要素が多数集まったマクロな系では,一つ一つの構成要素

の動力学を明らかにして全系の振る舞いを理解することは実質的には不

可能である。そこで統計力学ではミクロな構成要素を粗視化し,確率

論を組み合わせることで,マクロな系の熱平衡状態を記述する方法を導

入する。

本講義の到達目標は統計力学が基づく等重率の原理を学び,熱力学で

現象論的に導入された温度,エントロピー,自由エネルギー等のマクロ

な系に特有な熱力学量をミクロな立場から理解し,それらの関係を学ぶ

ことである。

授業内容

[第回] 熱力学の復習,統計力学の考え方

[第回] 気体の速度分布,二項分布,ガウス分布,ポアソン分布

[第回] 微視的状態数,スターリングの公式

[第回] 統計力学の基本原理,アンサンブルの考え方

[第回] 温度とエントロピー,エントロピー増大則,熱平衡条件

[第回] ミクロカノニカル分布二準位系,調和振動子

[第回] ミクロカノニカル分布理想気体

[第回] aラグランジュの未定乗数法

b中間試験

[第回] カノニカル分布,ボルツマン因子,分配関数

[第回] 位相空間

[第回] 古典・量子調和振動子

[第回] 固体の比熱,アインシュタイン模型,デバイ模型

[第回] 黒体放射,光子気体の圧力

[第回] グランドカノニカル分布,ギブス因子,大分配関数

履修上の注意点

・統計力学演習を併せて履修することが望ましい。

・年間を通しての受講を勧める。

準備学習(予習・復習)の内容

予習力学,力学,熱力学を履修済であることを前提とする。ま

た,教科書を読み流れをつかんでおくこと。

復習毎回講義の最初に,前回の授業の復習に相当する小テストと解説

を実施する。毎回,疑問点を解決できるように積極的に質問をす

ること。

教科書

「統計力学」岩波基礎物理シリーズ 長岡洋介著 岩波書店

参考書

・「統計力学」新物理学シリーズ 田崎晴明 著 培風館

・「熱力学・統計力学」グライナー,ナイゼ,シュテッカー 著 伊藤伸

泰,青木圭子 訳 丸善出版

成績評価の方法

中間試験()期末試験()毎回の小テスト()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

統計力学演習

年春学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

統計力学に対応する演習である。統計力学を理解するためには,講

義を聞いているだけでは不十分であり,実際に多くの具体例に触れ,問

題を解決する方法を自ら考え,計算力を身につけることが大切である。

本講義の到達目標は,統計力学の授業内容に沿った演習問題を各自

解いてもらうことで,授業内容の計算力を養い,かつ物理的意味の理解

を深めることである。

授業内容

[第回] 熱力学の復習,統計力学の考え方

[第回] 気体の速度分布,二項分布,ガウス分布,ポアソン分布

[第回] 微視的状態数,スターリングの公式

[第回] 統計力学の基本原理,アンサンブルの考え方

[第回] 温度とエントロピー,エントロピー増大則,熱平衡条件

[第回] ミクロカノニカル分布二準位系,調和振動子

[第回] ミクロカノニカル分布理想気体

[第回] aラグランジュの未定乗数法

b中間試験解説

[第回] カノニカル分布,ボルツマン因子,分配関数

[第回] 位相空間

[第回] 古典・量子調和振動子

[第回] 固体の比熱,アインシュタイン模型,デバイ模型

[第回] 黒体放射,光子気体の圧力

[第回] グランドカノニカル分布,ギブス因子,大分配関数

履修上の注意点

統計力学の授業内容に沿って,各回で演習問題を配布する。各自そ

の演習問題を解いてもらい,解答できた学生には黒板で板書・解説をし

てもらう。

準備学習(予習・復習)の内容

配布する演習問題のうち,授業中に終わらなかった問題を解いてくるこ

と。

教科書

特に指定しない

参考書

「大学演習 熱学・統計力学」久保亮五,裳華房

成績評価の方法

中間試験()期末試験()発表点()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

中間試験・期末試験は統計力学,統計力学演習で共通とする。

Page 134:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

統計力学

年秋学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

統計力学はマクロな世界をミクロな立場から理解しようとする考え方

であり,物理学の柱の一つとなる科目である。統計力学では等重率の

原理に基づき自由粒子の古典統計力学を扱った。統計力学の前半で

は,古典統計学が破綻する温度領域で量子統計力学の導入を行い,フェ

ルミ粒子・ボース粒子の低温での振る舞いを学ぶ。後半では相互作用す

る多体系の記述法,相転移現象,及び非平衡系について概観する。本講

義の到達目標は,低温での量子統計の必要性を理解すること,相互作用

のある系や相転移現象の基本的な記述法を把握すること,更に非平衡系

の平衡系との違いを理解し基本的な扱い方を学ぶことである。

授業内容

[第回] 古典統計から量子統計へ

[第回] フェルミ粒子とボース粒子

[第回] フェルミ分布関数とボース分布関数

[第回] 量子理想気体絶対零度の理想フェルミ気体

[第回] 量子理想気体有限温度の理想フェルミ気体

[第回] 量子理想気体理想ボース気体

[第回] 量子理想気体ボース・アインシュタイン凝縮

[第回] 中間試験,解説

[第回] 相互作用のある系

[第回] さまざまな相転移現象

[第回] 強磁性と常磁性,次元イジング模型

[第回] 平均場近似

[第回] 相転移の一般論,臨界現象,ゆらぎ,相関関数

[第回] 非平衡統計力学

履修上の注意点

・統計力学演習を併せて履修することが望ましい。

・統計力学,の年間を通しての受講を勧める。

準備学習(予習・復習)の内容

予習力学,力学,熱力学,統計力学を履修済であることを前提

とする。授業前に教科書を読み流れをつかんでおくこと。

復習毎回講義の最初に,前回の授業の復習に相当する小テストと解説

を実施する。毎回,疑問点を解決できるように積極的に質問をす

ること。

教科書

「統計力学」岩波基礎物理シリーズ 長岡洋介著 岩波書店

参考書

・「統計力学」新物理学シリーズ 田崎晴明 著 培風館

・「熱力学・統計力学」グライナー,ナイゼ,シュテッカー 著 伊藤伸

泰,青木圭子 訳 丸善出版

成績評価の方法

中間試験()期末試験()毎回の小テスト()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

科 目 名

担当者名

統計力学演習

年秋学期 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標

統計力学に対応する演習である。統計力学を理解するためには,講

義を聞いているだけでは不十分であり,実際に多くの具体例に触れ,問

題を解決する方法を自ら考え,計算力を身につけることが大切である。

本講義の到達目標は,統計力学の授業内容に沿った演習問題を各自

解いてもらうことで,授業内容の計算力を養い,かつ物理的意味の理解

を深めることである。

授業内容

[第回] 古典統計から量子統計へ

[第回] フェルミ粒子とボース粒子

[第回] フェルミ分布関数とボース分布関数

[第回] 量子理想気体絶対零度の理想フェルミ気体

[第回] 量子理想気体有限温度の理想フェルミ気体

[第回] 量子理想気体理想ボース気体

[第回] 量子理想気体ボース・アインシュタイン凝縮

[第回] 中間試験解説

[第回] 相互作用のある系

[第回] さまざまな相転移現象

[第回] 強磁性と常磁性,次元イジング模型

[第回] 平均場近似

[第回] 相転移の一般論,臨界現象,ゆらぎ,相関関数

[第回] 非平衡統計力学

履修上の注意点

統計力学の授業内容に沿って,各回で演習問題を配布する。各自そ

の演習問題を解いてもらい,解答できた学生には黒板で板書・解説をし

てもらう。

準備学習(予習・復習)の内容

配布する演習問題のうち,授業中に終わらなかった問題を解いてくる

こと。

参考書

「大学演習 熱学・統計力学」久保亮五,裳華房

成績評価の方法

中間試験()期末試験()発表点()

合計が満点の以上を単位取得の条件とする。

中間試験・期末試験は統計力学,統計力学演習で共通とする。

Page 135:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

量子力学

年春学期 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標

電子や原子・分子などのミクロな粒子は量子力学の法則に従って運動

する。量子力学は,現代の物理学を理解・利用する上で習熟すべき主要

科目のつである。量子力学の世界は古典物理学を内包するものの考え

方の上で古典力学とは大きく異なっている。そのため,簡単な例から始

めて,その考え方に慣れてから,系統的な体系として量子力学を学んで

いく。シュレディンガー方程式や波動関数の意味を理解し,簡単なポテ

ンシャル中を運動する粒子の問題を解いて,さまざまな物理量について

導出・吟味できるようになることが到達目標である。

授業内容

[第回] ガイダンス,量子力学的世界観

[第回] 平面波()

[第回] 平面波()

[第回] 調和振動子()

[第回] 調和振動子()

[第回] 中間試験,解説

[第回] 波束()

[第回] 波束()

[第回] 量子力学の基礎()

[第回] 量子力学の基礎()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] これまでの復習

履修上の注意点

「量子論序説」,「力学,」,「物理数学,」を履修済みである

ことが望ましい。

「量子力学演習」と合わせて受講すること。

「量子力学および同演習」と合わせて通年で受講することを勧める。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義で学習した点について各自で要点をまとめておくこと。

教科書

「量子力学」小形正男著 裳華房

参考書

「量子力学,」小出昭一郎著 裳華房

「初等量子力学」原島鮮著 裳華房

「量子力学」グライナー著 シュプリンガー

「量子力学,」朝永振一郎著 みすず書房

「量子力学」シッフ著 吉岡書店

「ファインマン物理学 量子力学」 ファインマン著 岩波書店

成績評価の方法

回の試験(中間と期末)の成績で評価する。

また,レポート提出も考慮する。「量子力学演習」の評価とは連動

しないので注意すること。

科 目 名

担当者名

量子力学演習

年春学期 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標

「量子力学」に対応する演習である。この科目は一体化している

ので,両方を受講すること。量子力学の世界は古典力学とは大きく異な

っているため,具体的な演習問題を自分で解き慣れ親しむことが習熟へ

の近道である。必要になる数学についても演習を通じて習得する。具体

的な物理的問題を解くことで量子力学の体系を理解し,活用できるよう

になることが到達目標である。

授業内容

[第回] ガイダンス,量子力学的世界観

[第回] 平面波()

[第回] 平面波()

[第回] 調和振動子()

[第回] 調和振動子()

[第回] これまでの復習

[第回] 波束()

[第回] 波束()

[第回] 量子力学の基礎()

[第回] 量子力学の基礎()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] 次元のシュレディンガー方程式()

[第回] これまでの復習

履修上の注意点

「量子力学」の授業内容に沿った演習問題を各自が解き,その解答

を板書して発表する。

「量子論序説」,「力学,」,「物理数学,」を履修済みである

ことが望ましい。

「量子力学」と合わせて受講すること。

「量子力学および同演習」と合わせて通年で受講することを勧める。

準備学習(予習・復習)の内容

解答例を参考にして,やり残した問題をきちんと復習すること。

教科書

「量子力学」を参照のこと。

参考書

「量子力学」を参照のこと。

成績評価の方法

レポート提出と演習における解答発表の状況で評価する。また,「量

子力学」の回の試験(中間と期末)も考慮する。

Page 136:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

量子力学

年秋学期 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標

「量子力学」に引き続き,次元空間を運動する粒子の量子力学と

有用な近似法としての摂動論を学ぶ。授業の到達目標は,水素原子中の

電子の量子力学的な運動,軌道運動に関する角運動量,粒子の内部自由

度としてのスピンの概念の理解および摂動論を使いこなせるようになる

ことである。

授業内容

[第回] 量子力学の基本事項の復習

[第回] 水素原子()

[第回] 水素原子()

[第回] 角運動量()

[第回] 角運動量()

[第回] 中間試験,解説

[第回] スピン()

[第回] スピン()

[第回] 摂動論()

[第回] 摂動論()

[第回] 摂動論()

[第回] 対称性と保存則()

[第回] 対称性と保存則()

[第回] これまでの復習

履修上の注意点

「量子論序説」,「力学,」,「物理数学,」を履修済みである

ことが望ましい。

「量子力学および同演習」を履修済みであることを前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回講義で学習した点について各自で要点をまとめておくこと。

教科書

「量子力学」小形正男著 裳華房

参考書

「量子力学,」小出昭一郎著 裳華房

「初等量子力学」原島鮮著 裳華房

「量子力学」グライナー著 シュプリンガー

「量子力学,」朝永振一郎著 みすず書房

「量子力学」シッフ著 吉岡書店

「ファインマン物理学 量子力学」 ファインマン著 岩波書店

成績評価の方法

回の試験(中間と期末)の成績で評価する。

また,レポート提出も考慮する。「量子力学演習」の評価とは連動

しないので注意すること。

科 目 名

担当者名

量子力学演習

年秋学期 単位 楠瀬 博明 他

授業の概要・到達目標

「量子力学」に対応する演習である。この科目は一体化している

ので,両方を受講すること。水素原子中の電子の量子力学的な運動,角

運動量やスピンの理解,摂動論を用いた近似的解法の習得が到達目標で

ある。

授業内容

[第回] 量子力学の基本事項の復習

[第回] 水素原子()

[第回] 水素原子()

[第回] 角運動量()

[第回] 角運動量()

[第回] これまでの復習

[第回] スピン()

[第回] スピン()

[第回] 摂動論()

[第回] 摂動論()

[第回] 摂動論()

[第回] 対称性と保存則()

[第回] 対称性と保存則()

[第回] これまでの復習

履修上の注意点

「量子力学」の授業内容に沿った演習問題を各自が解き,その解答

を板書して発表する。

「量子論序説」,「力学,」,「物理数学,」を履修済みである

ことが望ましい。

「量子力学」と合わせて受講すること。

「量子力学および同演習」を履修済みであることを前提とする。

準備学習(予習・復習)の内容

解答例を参考にして,やり残した問題をきちんと復習すること。

教科書

「量子力学」を参照のこと。

参考書

「量子力学」を参照のこと。

成績評価の方法

レポート提出と演習における解答発表の状況で評価する。また,「量

子力学」の回の試験(中間と期末)も考慮する。

Page 137:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

量子力学

年春学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

量子力学の現代的な構成と基本的な手法を講義する。また量子現象を

具体的に扱って応用力をつける。

これまでやってきた量子力学をもう一度原理に立ち返って見直し,少

しアドバンストな興味深い問題に焦点を絞って実力をつける。

授業内容

[第回] 量子化ディラックの記法 力学の正準形式 量子化の手続き

シュレディンガー方程式の導出 自己共役演算子 完全系とユ

ニタリティ

[第回] ―応用調和振動子の量子論 コヒーレント状態

[第回] ―応用密度行列 エンタングルメント・エントロピー 量子

情報

[第回] スピンシュテルン・ゲルラッハの実験とスピン 無限小の

回転演算子 スピノル

[第回] ―Lie 群と Lie 環

[第回] 量子場の理論自由度無限大の力学系と場の理論,正準量子

[第回] ―複素場と粒子・反粒子 ディラック方程式

[第回] 経路積分法最小作用の原理 重スリットの実験と量子論

の基本原理

[第回] ―自由粒子のプロパゲイタード・ブロイ波長

[第回] ―調和振動子のプロパゲーイダ,エネルギー・スペクトラム

[第回] ―量子揺らぎと熱的揺らぎ,

[第回] ゲージ対称性大域的対称性と電荷の保存則,局所的対称性

とゲ―ジ場

[第回] ―対称性の自発的破れ 超伝導体とマイスナー効果

[第回] a のみ

履修上の注意点

授業形態毎回問,講義の理解を深めるためレポート問題を出しま

す。講義で解説した考え方は,自分で具体的に計算し納得したとき初め

て本当に理解できるからである。また,講義は諸君が新しい理論に触れ

るきっかけとなることを目指すもので,参考書に挙げる名著によって,

肉づけていってほしい。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義で一つずつ基本事項に関する小さな問題を出す。自習し,

答えを出していくこと。参考書を自由に参照することを勧める。

もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次

回の講義で質問すること。また質問には,レポートの機会を利用しても

よい。

教科書

使用しない。プリントを配布する。

参考書

『量子力学』ディラック(岩波書店)

『ファインマン物理学 V』ファインマン(岩波書店)

『現代の量子力学』J. J. サクライ(吉岡書店)

『場の理論』武田曉(裳華房)

成績評価の方法

レポート,試験

その他

題材は絞ってあるが抽象度の高い量子力論の概念を僅か半年で講義す

るのであるから,ノートを整理しつつ,自習で講義での骨格に肉付けし

ていく気構えがほしい。

科 目 名

担当者名

連続体の力学

・年秋学期 単位 小林 徹平

授業の概要・到達目標

空気や水などの気体や物質は,流体と呼ばれる。また,木材や鉄鋼な

どの固体は,弾性体と呼ばれる。そして,これらの総称が“連続体”で

ある。つまり,連続体とは,気体,液体,固体といった空間的に連続し

て広がる物質の巨視的な力学的挙動を考察するときの共通したモデルで

ある。ここでは,この連続体モデルに基づく連続体力学の入門的講義を

行う。また講義の後半では非圧縮粘性流体の流れを中心に講義を進める。

授業内容

[第回] 連続体

連続体の概念,応力と歪みの関係

[第回] 弾性体の静力学

棒のねじれとねじれ振動

[第回] 弾性体を伝わる波

弾性体を伝わる縦波

[第回] 静止流体

静水圧,大気圧

[第回] 応力とひづみ(その)

応力の表現

[第回] 応力とひづみ(その)

ひづみテンソル

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

NavierStokes方程式の導出

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

NavierSotkes方程式と数学の歴史

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

次元の Poiseuille 流

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

次元の Poiseuille 流(その)

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

次元の Poiseuille 流(その)

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

Cuette 流

[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

JeŠeryHamel 流[第回] 非圧縮粘性流体の流れ(その)

総合的な解説

履修上の注意点

質点および剛体の力学,微分積分学,ベクトル解析は既知とする。

準備学習(予習・復習)の内容

事前にテキストの該当箇所を読み不明な個所と既知の箇所を確認して

おくこと。

教科書

佐野 理著「連続体の力学」,裳華房

参考書

半揚稔雄著「連続体の力学序説」,日本評論社

巽 友正著「連続体の力学」,岩波書店

成績評価の方法

成績はレポートが成績全体の,テストが成績全体ので評価

し,それらの総合が以上であれば単位を修得である。

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科 目 名

担当者名

物性物理学

年春学期 単位 小泉 大一

授業の概要・到達目標

われわれが目にする物質は多数の原子からできているが,それらの原

子は結合の仕方によって,物質にさまざまな性質を与える。透明なもの

と不透明なもの,熱や電気をよく通すものと通さないもの,磁性を持つ

ものと持たないものなど,極めて多彩である。原子がさまざまなメカニ

ズムで集合し,さまざまな性質をもつ物質を作ることを理解するのが物

性物理学である。この講義では,固体の性質を理解するのに必要な基礎

を,できるだけ古典物理学の範囲で学ぶ。量子力学を必要とする物性に

ついては,次学期に物性物理学が用意されている。

物性物理を学ぶ上での基本概念を理解すること,古典物理でわかる範

囲で基本的な物性を理解することを到達目標とする。

授業内容

[第回] 物性物理学とは物質の成り立ち,集団運動と協力現象

[第回] 結晶の周期構造と対称性結晶格子と構造

[第回] 物質の結合力

[第回] 準結晶・液晶・非晶質固体・格子欠陥

[第回] 物質の構造解析()X 線

[第回] 物質の構造解析()結晶による回折

[第回] 物質の構造解析()逆格子の概念

[第回] 格子振動()ひずみと応力,超音波

[第回] 格子振動()単原子格子の振動

[第回] 格子振動()多原子格子の振動

[第回] 固体の熱的性質とフォノン比熱・熱伝導・熱膨張

[第回] 固体中の電子の振る舞い()ドルーデの古典気体モデル

[第回] 固体中の電子の振る舞い()ホール効果

[第回] 固体の磁性の起源

履修上の注意点

「統計力学」を並行して履修すること。この「物性物理学」では

量子力学の知識は前提にせず,電子が直接的に関係する物性について

も,古典論での理解を試みる。物性物理学の全体像を見るためには,秋

学期に開講される「物性物理学」もあわせて履修することが望ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

あらかじめ教科書の該当する部分を読んでくること。授業終了後に

は,教科書の該当する部分を復習すること。授業中に配ったプリントに

ついては,自分なりに,授業との関連について考察する習慣をつけるこ

と。

教科書

「工学基礎 物性物理学」,藤原毅夫 著,数理工学社(ISBN

参考書

「キッテル固体物理学入門」,C. Kittel 著,宇野良清,津屋昇,新関

駒二郎,森田章,山下次郎 訳,丸善(ISBN )

(上・下巻に分かれているものと合本の種類がある。「物性物理学」

で扱う部分は主として上巻に入っている)。

成績評価の方法

レポートを含む平常点()と定期試験()で評価し,合計が

満点の以上を単位修得の条件とする。

科 目 名

担当者名

物性物理学

年秋学期 単位 中野 隆

授業の概要・到達目標

本講義は春学期の物性物理学に続く授業である。講義の目的は固体

内電子の挙動が量子統計力学を用いて説明できることを理解していくこ

とである。

到達目標は以下の通りである。

まず,金属内電子の挙動が電子の波動性と量子統計性のみを取り入れ

た単純なモデル(自由電子フェルミ気体モデル)によってかなり良く記

述できることを説明する。

次に,固体内の周期的なポテンシャルの効果により生じる電子状態の

バンド構造を記述する二つの方法について学習する。

最初の方法では,(非局在化した波動関数を持つ)自由電子を出発点

とし,周期ポテンシャルの影響を摂動論によって取り扱った結果を示

す。次に原子に局在した波動関数である原子軌道を出発点とし原子軌道

間の結合(ボンド)によって電子状態を取り扱う方法について説明する。

最後に学習した二つの描像(自由電子に対する摂動論と原子局在軌道の

相互作用)の間の関係について解説する。

バンド構造の理解により,物質になぜ金属,半導体,絶縁体といった

差が生じるかを理解する。

以上の結果を用い,半導体内の輸送現象に重要な役割を果たしている

電子及び正孔の有効質量についての解説し,半導体物性の工学的利用に

ついても解説する。

授業内容

[第回] 序論 電気伝導による固体の分類 古典金属電子論の問題点

[第回] 自由電子フェルミ気体 量子統計力学を用いた基底状態の記

[第回] 自由電子フェルミ気体 有限温度の自由電子,グランドカノ

ニカル集合

[第回] 自由電子フェルミ気体 フェルミディラック分布

[第回] 自由電子フェルミ気体 電子気体の比熱

[第回] 結晶の周期構造の記述 逆格子,ブリルアンゾーン

[第回] 周期ポテンシャルの効果 ()ブロッホの定理

[第回] 周期ポテンシャルの効果 ()自由電子に近いモデルによ

る取扱い

[第回] エネルギーバンド構造

[第回] エネルギーバンド構造からみた金属,半導体,絶縁体

[第回] バンド内電子の有効質量

[第回] ボンド描像に基づく固体内電子の記述

[第回] 半導体 バンドギャップ,運動方程式

[第回] a のみpn 接合,トランジスタ

履修上の注意点

授業形態出来るだけ演習の時間を組み込む予定である。

準備学習(予習・復習)の内容

固体内電子の挙動を理解するためには,量子力学,統計力学,熱力

学,電磁気学及び物性物理学などの知識は必要である。

年生前期までに学習した上記科目の復習が,この講義の理解のため

に重要な要素となる。

またこの講義と同じ時期に行われる量子力学,統計力学の内容も

講義に用いる。スピンの自由度,波動関数の対称性と統計性の関係など

について予習しておくと,講義理解の助けとなる。

参考書

()「工学基礎 物性物理学」,藤原毅夫 著,数理工学社

()C. Kittel(宇野等,共訳)「固体物理学入門 第版 上下」丸善

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成績評価の方法

テスト/,平常点/の割合で総合し,点を合格最低基準とす

その他

統計力学,量子力学及び両者の演習と物性物理学を受講しているこ

とが望ましい。

科 目 名

担当者名

生物物理学

年春学期 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標

生物は外部からの光,音,温度,臭いなどの物理的,化学的な刺激を

受け,即座に情報処理して自己保存や自己複製を行っていく。このよう

な機能は複雑な神経網を持つ哺乳類だけではなく,単細胞生物である細

菌でも備わっている。この講義では生物の外的刺激の検出機構を学ぶ事

を通して,生命に対する物理学的アプローチを試みる。

五感に対する検出機構を理解することを目標とする。

授業内容

[第回] 五感について

[第回] 生物を構成する物質(タンパク質・核酸・脂質)

[第回] 視覚…君が見ている世界はなんだろう目の構造と視細胞

[第回] ロドプシンと情報伝達

[第回] 目の感度,色彩情報処理

[第回] 視覚の情報処理,機械の目と生物の目

[第回] 聴覚…音だって見える音波の物性

[第回] 耳の構造と情報伝達

[第回] 周波数弁別,情報処理

[第回] 味覚…おいしいって何舌の構造と味覚

[第回] 味覚受容体と化学物質

[第回] 嗅覚…あのいい匂いの香水は臭い

[第回] 嗅覚細胞と化学物質

[第回]a 触覚…存在感唯一の証し

[第回]b 試験

履修上の注意点

特に生物学の知識は必要ないが,基礎生物学,生物物理学序論などを

履修しておいた方が理解が深まる。

準備学習(予習・復習)の内容

事前に講義内容に関する基礎的情報を調べ,次回の授業内容に関する

準備をしておくこと。復習として,講義の板書やプリントを確認してお

くこと。

教科書

特に指定しない。適宜プリントを配布する。

参考書

「いのちの物理―生物物理学はじめの一歩」吉村英恭著,桐書房「生

物のスーパーセンサー」津田基之編,共立出版「生命の科学」中村美

明著,培風館「感覚の生理学」高木雅行著,裳華房

成績評価の方法

講義後,毎回復習テストを行う。期末試験,復習テストで評

価し,合計が満点の以上を単位修得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

生物物理学

年春学期 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標

近年,蛋白質の分子シミュレーションの時間スケールが伸びることに

より,実験との結果の比較ができるようになってきた。授業では,分子

シミュレーションの基礎について学ぶ。

授業内容

[第回] 分子シミュレーションの蛋白質系への応用

[第回] 分子シミュレーションの概要

[第回] 分子間力,分子モデル

[第回] 運動方程式と数値解法

[第回] 束縛系の運動方程式

[第回] 剛体系の運動方程式と

[第回] 解析力学の復習

[第回] 拡張系の分子動力学

[第回] 拡張系の分子動力学

[第回] シンプレクティック差分法

[第回] 長距離力の取り扱い

[第回] 長距離力の取り扱い

[第回] 得られる物理量

[第回] 自由エネルギー計算法

履修上の注意点

授業の進度により,授業内容が変わることがある。簡単な分子シミュ

レーションのプログラムを作成する可能性がある。

準備学習(予習・復習)の内容

教科書を予習しておくことが望ましい。

教科書

「コンピュータ・シミュレーションの基礎」 岡崎進・吉井範行著

化学同人

「分子シミュレーション」 上田顯著 裳華房

成績評価の方法

平常点,試験

科 目 名

担当者名

量子エレクトロニクス

年春学期 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標

レーザーの発明(年)により,自然界にない新しいコヒーレント

な光が利用できるようになったことで光学の内容は一変した。近年,

レーザー光による光応用技術はますます拡大し急速な進展をみせてい

る。レーザーは,光ファイバ通信を始め計測,加工,医療,情報機器,

映像音響機器など広範な分野で実用化されている。

この講義ではまずレーザー光の代表的応用分野について説明し,続い

てレーザー光の特徴,電子回路増幅と光増幅の類似点と相違点,光の吸

収・放出などの現象が起こる過程を説明する。また,各種レーザー発振

装置の概要について解説し,代表的な応用例である光ファイバ通信につ

いて学ぶ。さらにレーザー光がもたらす特殊な現象について学び,最後

に計測の標準として最近急速に発展した「光周波数の超精密測定」につ

いても述べる。

授業内容

[第回] レーザーとは何か。レーザーの代表的応用分野

[第回] レーザー光の特徴

[第回] 電子回路増幅と光増幅

[第回] Einstein の A 係数と B 係数

[第回] 光の自然放出,吸収,誘導放出

[第回] 熱平衡分布と反転分布

[第回] レーザー装置()気体レーザー

[第回] レーザー装置()固体レーザー,色素レーザー

[第回] レーザー装置()レーザー半導体の基礎

[第回] レーザー装置()より進んだレーザー半導体素子

[第回] 光ファイバ通信

[第回] コヒーレント光通信

[第回] レーザー光と原子分子の相互作用

[第回] モード同期レーザーを用いた光周波数の超精密測定

教科書

教科書は使わない。必要に応じてプリントを配布する。

参考書

授業中に紹介する。

成績評価の方法

定期試験の成績によって行う。

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科 目 名

担当者名

相対性理論

年春学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

相対性理論の入門的な講義をする。基本的な概念,考え方をできるか

ぎり詳しく説明するつもりである。平易な解説を心がけるが,単なるお

話ではなく数式を用いたきちんとした説明をする。

授業内容

[第回] 古典力学と Galilei の相対性原理

[第回] 光速度の不変性,Galilei の相対性原理の破綻

[第回] Einstein の相対性原理,同時刻の相対性

[第回] 光速度の不変性と世界間隔の不変性

[第回] 相対論的諸現象

[第回] Lorentz 変換,Lorentz 群

[第回] ベクトルとテンソル

[第回] Maxwell 方程式の共変性,ゲージ対称性

[第回] 電磁場の変換性

[第回] 一般相対論

[第回] Riemann 幾何学

[第回] Black Hole の物理

[第回] AdS/CFT,情報喪失パラドックス

[第回] a のみまとめ

履修上の注意点

線形代数(特に線形変換の理論)と電磁気学を一通り理解していると

良い。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義で一つずつ基本事項に関する小さな問題を出す。自習し,

答えを出していくこと。参考書を自由に参照することを勧める。

もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次

回の講義で質問すること。また質問には,レポートの機会を利用しても

よい。

教科書

教科書は使用しない。 配布プリントによる。

参考書

『場の古典論』ランダウ・リフシッツ(東京図書)

『相対性理論』佐々木隆・窪田高弘(裳華房)

前線を語る読み物として

『重力とは何か』大栗博司(幻冬舎新書)

成績評価の方法

学期末試験,レポート

科 目 名

担当者名

分子物理学

年秋学期 単位 寺前 裕之

授業の概要・到達目標

多様な分子構造,化学反応性,各種の分子物性は,全て電子の挙動に

よって決定される。この授業科目では,電子の挙動を記述する方程式

(シュレーディンガー方程式)を分子系に適用して分子の諸性質を導く

過程を示す。まず,種々の近似レベルでシュレーディンガー方程式を解

く方法を説明する。次に,電子波動関数からどのように分子の諸性質を

理解するのかを具体例を含めて示す。

授業内容

[第回] 一次元調和振動子

量子力学の復習としてシュレーディンガー方程式を導入して

一次元調和振動子の波動関数を求め,それらの特徴を理解さ

せる。

[第回] 一中心一電子系

水素様原子の波動関数を求め,それらの特徴を理解させる。

[第回] 角運動量と波動関数の形

水素原子の波動関数の形の意味することを理解させる。

[第回] 一中心二電子系

変分法を利用して水素原子およびヘリウム原子のシュレーデ

ィンガー方程式の近似解を求める方法を説明する。

[第回] 演習

[第回] 一電子軌道関数近似

ヘリウム原子に対する Hartree 近似および HartreeFockRoothaan 近似について理解させる。

[第回] パウリの原理

Li 原子については,パウリの原理から Slater 行列式の導入

が必要となることを理解させる。

[第回] 多電子原子

パウリの原理,フント則を説明し,多電子原子の電子構造を

理解させる。

[第回] 二中心一電子系

原子軌道関数法を多中心に拡張した分子軌道関数法を理解さ

せる。

[第回] 融合原子の考え

融合原子の考え方について理解させる。

[第回] 水素分子

分子軌道近似での水素分子の電子構造について理解させる。

[第回] 二原子分子

分子軌道近似での二原子分子の電子構造について理解させる。

[第回] 多原子分子

分子軌道近似でのいくつかの多原子分子の電子構造について

理解させる。

[第回 a のみ] まとめ

履修上の注意点

なし

準備学習(予習・復習)の内容

量子力学,および量子力学演習,を習得している事が望まし

い。

教科書

藤永茂「入門分子軌道法」講談社

参考書

マッカーリ・サイモン「物理化学 上」東京化学同人

成績評価の方法

演習,レポート,授業中の質問など 合計が満点の

以上を単位取得の条件とする。

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科 目 名

担当者名

原子核物理学

年春学期 単位 丸山 智幸

授業の概要・到達目標

素粒子・原子核は QCD を基本とする強い相互作用に支配される,非

常に微細な世界である。しかしながら,それらが物質を構成し,宇宙の

構造や星の進化等の非常に巨視的な現象にも密接な関連を持っている。

特に,質量の大きな星の最終段階で現われる中性子星は,まるで巨大な

原子核のような存在である。この分野で発展した研究手法は多体論のみ

ならず,宇宙論で現れる真空の性質等の様々な分野にも応用可能な内容

を含んでいる。この講義では,原子核の基本性質,理論手法を示すとと

もに,中性子星の構造や恒星内部での元素の起源について説明する。そ

れらを通して,これまで学習した多くの物理分野の理解を深めながら,

数学のような単なる演繹的な理論体系ではなく,現象から帰納法的に理

論を推測する方法を学び,我々の周りの自然がどのように構成されるを

理解し,その解明のための思考の進め方を身につけることを目標とする。

授業内容

[第回] 原子核の概観,放射線,ハドロン

[第回] 核力の起源と対称性,QCD,クォーク,アイソスピン

[第回] 調和振動。波動関数。代数学的解法

[第回] ディラック方程式

[第回] 太陽ニュートリノ問題とニュートリノ振動

[第回] 原子核構造,魔法数と殻模型,クラスター模型

[第回] 平均場近似

[第回] フェルミ気体模型と半古典理論

[第回] 時間発展と輸送理論

[第回] 原子核核反応

[第回] 核物質状態方程式

[第回] 原子核構造,集団運動と状態方程式パラメーター

[第回] 恒星の進化と元素合成

[第回] 中性星

履修上の注意点

電磁気学,量子力学,相対性理論,統計力学を習得していることが望

ましい。

準備学習(予習・復習)の内容

年次までの講義内容の復習。講義中の何度かの小レポートを課す。

教科書

特に指定しない。

参考書

滝川昇,「原子核物理学」(朝倉書店)

永江知文,永宮正治,「原子核物理学」(朝倉書店)

谷畑勇夫,「宇宙核物理学入門」,(講談社ブルーバックス)

成績評価の方法

試験,レポート,授業中の質問などの平常点

科 目 名

担当者名

素粒子物理学

年秋学期 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標

一つの慣性系から別の慣性系に移っても物理法則の形が変わらないと

いう新しい対称性から相対論的な力学が生まれた。一方,基本的物質粒

子(クォーク・レプトン)の場を,(空間の各点ごとに)その場が生き

ている「内部空間」で「回転」しても場の力学が変わらないというゲー

ジ対称性から,クォーク・レプトンとゲージ場の織りなす力学が理解で

きる。

この力学(力の統一理論)の武器によって,極小の世界や宇宙の初期

の過程がどのようにいま解きあかされつつあるかを講義する。

授業内容

[第回] クオークとレプトン,LHC の物理,Higgs 粒子の発見

[第回] ディラック方程式 粒子・反粒子 スピン

[第回] クォークの発見

[第回] 弱い相互作用とパリティの非保存

[第回] 漸近的自由性とクォークの閉じこめ

[第回] ゲージ理論

[第回] ネターの定理と保存電荷

[第回] 対称性の自発的破れ,HiggsKibble 機構,超伝導体でのマ

イスナー効果

[第回] 非可換ゲージ理論

[第回] 電弱相互作用の統一理論

[第回] 大統一理論とインフレーション,宇宙相移転

[第回] 弦理論とブレイン

[第回] ブラックホール

[第回] a のみまとめ

履修上の注意点

相対性理論を基礎とする。

準備学習(予習・復習)の内容

毎回の講義で一つずつ基本事項に関する小さな問題を出す。自習し,

答えを出していくこと。参考書を自由に参照することを勧める。

もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次

回の講義で質問すること。

教科書

参考書は使用しない。プリントを配布する。

参考書

『素粒子物理学』坂井典佑(培風館)

『クォークとレプトン』F. ハルツェン・A. D. マーティン(培風館)

『宇宙創成最初の三分間』S. ワインバーグ(ダイアモンド社)

成績評価の方法

試験 レポート 授業中の質問

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科 目 名

担当者名

地球惑星圏物理学

年春学期 単位 黒川 宏之

授業の概要・到達目標

近年,宇宙科学の研究分野では,太陽系内の惑星探査や太陽系外の第

の地球探しが盛んに行われている。本講義では,惑星の成り立ちや,

惑星を取り巻く環境について,物理的な視点から解説する。太陽系の構

造と特徴,惑星系の形成過程,太陽活動と惑星間空間,惑星圏の構造を

扱い,最後に生命の起源について現状の理解を紹介する。講義では力学

や電磁気学,熱統計力学,流体力学を用いるが,予備知識がなくても理

解できるように,適宜必要となる物理学の解説を行なう。講義を通じ

て,地球を含む惑星の成り立ちと惑星を取り巻く環境について,物理学

にもとづいて理解することを目的とする。

授業内容

[第回] 地球惑星圏物理学概論

[第回] 天体の運動

[第回] 太陽系の構造と化学組成

[第回] 恒星

[第回] 惑星系の形成

[第回] 太陽活動

[第回] 惑星間空間

[第回] 惑星磁気圏

[第回] 惑星大気

[第回] 惑星表層環境

[第回] 惑星内部構造

[第回] 系外惑星

[第回] 生命の起源

[第回] まとめ

履修上の注意点

力学,電磁気学,熱統計力学,流体力学の基礎知識を必要とするが,

講義の中でも適宜必要となる物理学の解説を行う。

準備学習(予習・復習)の内容

授業中に配布するレジュメで講義内容を復習し,不明な部分があれば

質問すること。

教科書

特に指定しない。

参考書

特に指定しない。

成績評価の方法

中間・期末レポートによって評価する。

その他

講義時間外の質問・連絡は hiro.kurokawa@elsi.jp まで。

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 小田島 仁司

授業の概要・到達目標分光学に関する英語で書かれた専門書を輪読し,分光学の基本について学習す

る。学術論文を理解するのに必要な英語力と専門用語の知識を習得し,また,卒業

研究を理解するための基礎力を養うことを目標とする。

授業内容[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読[第回] 英語専門書の輪読

準備学習(予習・復習)の内容下読みをしてくること。

教科書「Introduction to Molecular Spectroscopy」, G. M. Barrow, McGrawHill Interna-

tional Editions

参考書「Molecular Spectroscopy」, J. M. Brown, Oxford Science Publications

成績評価の方法英語専門書の読解力・発表,ゼミナールでの討議,レポートを総合して評価す

る。

指導テーマ分光学の基本となる電磁気学,量子力学の基礎的事項,特に,電磁波,原子・

分子のエネルギー準位,電磁波と物質の相互作用などについて,英文で書かれた教科書を輪読する。

進行計画以下の順序で各テーマを取り上げる。

()電磁波()原子・分子のエネルギー準位()電磁波と原子・分子の相互作用()回転スペクトル()振動スペクトル()電子スペクトル

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標量子物理,統計物理,量子光学,物性物理の基礎的な考え方を学び,卒業研究

を行うための問題意識を高める。同時に英語の学術文献や,発表・討議に慣れることを目的とする。

授業内容[第回] イントロダクション[第―回] 輪講[第回] 電磁場の量子状態・調和振動子の復習[第回] 調和振動子の量子状態と位相空間表示[第回] 二準位原子とブロッホ球[第回] 電磁場と原子の相互作用(準古典論)[第回] 電磁場と原子の相互作用(量子論)[第回] 非古典光[第回] 開放量子系(シュレーディンガー描像)[第回] 開放量子系(ハイゼンベルグ描像)[第回] 量子雑音[第回] ブラウン運動・冷却の理論[第回] 量子測定[第回] ボース系の平均場理論と非線形シュレーディンガー方程式[第回] 線形安定性解析

準備学習(予習・復習)の内容・内容や計算手法をまとめた資料を用意すること。・他者の発表内容についての討論にも積極的に参加すること。・配布された資料の読み直しをして内容の習得に努めること。・輪講で出た質問は出来る限り翌週までに解消すること。

成績評価の方法学術文献の読解力,発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標量子物理学,統計力学,物性物理学の基礎的な考え方を学び,卒業研究を行う

ための基礎を固める。同時に,英語の学術文献の利用,論理的な発表や討論の仕方に慣れることを目的とする。

授業内容卒業研究の基礎知識と英文読解力を養成するために,凝縮系物理学の英文入門

書の輪読を行う。また,卒業研究についての経過報告を定期的に行うことで,プレゼンテーション能力を養いつつ,自身の研究テーマに対する理解を深める。

[第回] ガイダンス[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容事前に輪読テキストを読んで,要点をまとめておく。

教科書Fundamentals of the Physics of Solids Vol.―(J. Solyom, Springer)

成績評価の方法学術文献の読解力,発表資料,ゼミナールでの発表討論を総合して評価する。

Page 145:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

()()

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 小泉 大一

授業の概要・到達目標研究を行う上では,日本語ばかりでなく外国語の文献を読むことが必要にな

る。また,研究で得られた結果は,発表しなければ単なる自己満足に終わってしまう。固体物理に関する英文教科書を輪読することにより,この分野の基礎的な知識

をつけるとともに科学英語になれることを目的とする。ゼミナールは卒業研究とも密接に関連している。ゼミナールの時間を利用して,卒業研究の経過報告なども行い,研究発表の訓練も行う。

授業内容[第回] ゼミナールと卒業研究についての一般的説明[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] まとめ

履修上の注意点主体的に取り組むこと。単に英文を日本語に変えるのではなく,何が書いてあ

るのかをほかに人に説明できるくらいに理解することが大切である。

準備学習(予習・復習)の内容輪読する本を次回に進む範囲にあわせて予習してくるのは当然である。また,

ゼミナールの間に問題になった点については,自分で調べて次回までに解答を準備すること。

成績評価の方法文献の読解,発表資料の作成,発表討議における参加意欲を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標ゼミナールでは,卒業研究の理解のための基礎的な学習を行う。また,音響

学に関する基礎的英文テキストを輪読することにより,英語力,プレゼンテーション能力の養成も目指す。

授業内容[第回] 概要説明[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読[第回] 英文テキストの輪読

準備学習(予習・復習)の内容テキストは事前に配布する。割り当てを決め授業時に翻訳・発表してもらうの

で,予習が必要である。

教科書Sound, Very short introduction, by Mike Goldsmith, Oxford Univ. Press

参考書「音響バブルとソノケミストリー」コロナ社,崔ほか編著()「超音波便覧」丸善()``Acoustics'' H. Kuttruff, (Taylor & Francis)

成績評価の方法テキスト内容の理解度,発表態度等を総合的に評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標素粒子論の先端では超弦理論やブラックホールでの量子論という

挑戦的な問題が議論されている。ここでは,それらに対する基礎を輪読で学ぶ

授業内容[第回] 輪読作業説明 分担決定[第回] 量子情報教科書 輪読[第回] 量子情報教科書 輪読[第回] 量子情報教科書 輪読[第回] 量子情報教科書 輪読[第回] 最新トピックス Journal Club[第回] 微分形式と物理教科書 輪読[第回] 微分形式と物理教科書 輪読[第回] 微分形式と物理教科書 輪読[第回] 最新トピックス Journal Club[第回] 対称性教科書 輪読[第回] 対称性教科書 輪読[第回] 最新トピックス Journal Club[第回] a のみ総合検討会

準備学習(予習・復習)の内容毎回,疑問を持ち帰って自問自答を繰り返す。友人と疑問を共有しつつ自力で

解く努力をする。

教科書使用しない

参考書M. L. Nielsen, M. A. Chuang, Quantum Computation and Quantum InformationK. & M. Becker, J. Schwarz, String Theory and MTheory: A Modern Introduc-

tion

成績評価の方法燐光への寄与,ゼミナールでの発表討議

その他()基礎的なテキストのじっくりとした輪読,()興味深い話題を紹介する

英文記事の担当発表,この本柱でゼミ活動をする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標卒業研究を円滑に推進するための基礎的な内容を自ら習熟するための方法論を

学ぶ。直面している問題の本質の明確化,問題解決のための論理的アプローチ,得られた結果の解析と解釈のプロセスを明確に意識することの必要性がテーマである。問題の本質を見極める作業やその解決策を模索する段階では文献の調査も必須となるため,科学技術論文の読み方や,科学技術英語についても習熟することを目的とする。

授業内容レーザー科学や原子分子物理に関連した卒業研究のために,該当する内容の英

文教科書の輪読を通し,科学技術英語の習熟と専門知識の獲得を同時に行う。[第回] 英語論文・教科書の読み方[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講[第回] 教科書の輪講

準備学習(予習・復習)の内容あらかじめ決められた発表者は,割り当てられた内容を確認し,他の者に説明

できるように準備しておく。発表者以外はその日の資料を一読しておき,不明な部分を明らかにしておく。準備や調査が不十分であった部分は講義時間中に指摘するので,各自で引き続

き調べておくこと。

成績評価の方法輪読での予習復習状況に加え,積極的に周辺知識を獲得しようとする姿勢を評

価し,採点する。

指導テーマ・古典光学と光学デバイス・レーザー物理学・超短パルスレーザー光の発生と計測・非線形光学・量子物理化学

進行計画毎回,教科書数ページの範囲を割り当て,その中身を詳細に議論する。

Page 146:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 鈴木 秀彦

授業の概要・到達目標卒業研究を実施するにあたり必要となる,地球・惑星大気物理分野研究の背景

や,最新の研究について学ぶ。過去から現在の中で,自らの研究がどのような位置づけにあるかを正しく理解するために,各自のテーマに関連の深いジャーナル論文,参考書(洋書含む)を読み進める。毎回~名の担当者を割り振り,各自が理解した内容についてまとめ,発表する。当該分野の基礎知識を得るだけでなく,論文等の英文資料を読解し,自分の言葉でまとめ,プレゼンテーションをする能力を身につけることを目標とする。

授業内容[第回] 研究資料輪読会() 太陽系の外観[第回] 研究資料輪読会() 地球大気の歴史[第回] 研究資料輪読会() 大気構造の高度変化[第回] 研究資料輪読会() オゾン層とオゾンホール[第回] 研究資料輪読会() 電離層,熱圏および外気圏[第回] 研究資料輪読会() 大気の状態方程式と静水圧平衡[第回] 研究資料輪読会() 高層気象観測と天気図[第回] 研究資料輪読会() 乾燥断熱減率と温位[第回] 研究資料輪読会() 相変化と水蒸気[第回] 研究資料輪読会() 湿潤大気の安定度[第回] 研究資料輪読会() 降水過程[第回] 研究資料輪読会() 大気放射の伝達[第回] 研究資料輪読会() 温室効果のメカニズム[第回] 研究資料輪読会() 放射平衡大気

準備学習(予習・復習)の内容文献における発表主担当以外の範囲についても,予習のために必ず目を通すこ

とを必須とする。また主担当者は,文献中の図表についてその解説スライドを準備する。

成績評価の方法「授業への参加度」すなわち,発表の質および理解度,ディスカッションへ取り組む姿勢などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標春学期は,原子・分子と光の相互作用やレーザーに関する英文の教科書を輪読

し,この分野の基礎的な知識をつけるとともに科学英語に慣れることを目標にする。毎回一人ないし二人が,担当したセクションの内容を発表し,みんなで議論していく形式をとる。秋学期には,卒業研究に関連するなるべく基礎的で解りやすい原著論文を読み,その内容について検討する。

授業内容[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 長島 和茂

授業の概要・到達目標結晶成長学は,当研究室において最も重要な基礎をなすことから,結晶成長学

の専門書を輪読する。これにより,結晶成長学や形態形成に関する知識を深め,さらには,関連する学問分野へも知識を広げることを目標とする。このときに,学問的な理解と併せて,専門英語の理解度の向上や,自分が得た知識を分かりやすく人へと伝える,プレゼン能力の向上も重要な目標である。

授業内容[第回] ガイダンス(専門英語を訳す上での注意点等)[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 英語の専門書の輪読[第回] 内容の概要報告

履修上の注意点雪氷物理学研究室のホームページ内のゼミ生用ページのガイダンス資料に研究

を行うに当たっての心構えや進行計画や注意点等を記したので,熟読すること。http://www.isc.meiji.ac.jp/

icephys/zemi/siryoukona/siryou.html.雪氷研を希望する学生へ研究テーマについて,基礎知識,結晶成長の素過

程をもとに考える.卒研を始める前に答えのないことに挑むということ,研究の一連の流れ,

研究室内での共同生活.卒業研究・「面白い論文を探す」,「本の論文を読むとは」

準備学習(予習・復習)の内容予習として,英語の専門書の読解を行うこと。復習として,英語力や結晶成長

学の知識不足のために,内容を把握しきれなかった点の再確認と知識の整理を行うこと。

教科書『Statistical Physics of Crystal Growth』Yukio Saito(World Scientific)『Handbook of Crystal Growthb, Fundamentals: Transport and Stability』Edi-

tor: D. T. J. Hurle(Elsevier)

参考書『結晶は生きている』黒田登志雄著(サイエンス社)『結晶成長』斎藤幸夫著(裳華房)

成績評価の方法英語の専門書の読解力と内容の理解度や質疑応答を総合して評価する。

進行計画一つの単元を全員で予習し,全員で順番に発表する。つまり,文量を多くは課

さない代わりに,毎週の準備。発表を行っていく。

Page 147:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 平岡 和佳子

授業の概要・到達目標春学期のゼミナールでは,生物物理学の研究方法について学習することを目

標とする。さらに,研究を実施するうえでの,文献検索方法,パソコンの使用方法,ネットワークへの理解と管理,学内パッケージソフトの使用方法,さらに研究ノートの作製法や試薬の管理方法などの研究実施のための基本事項についても,あわせて学習していくこととする。

授業内容[第回] ゼミナール計画作成[第回] ゼミナール計画作成[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 中間ゼミナール成果発表[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 中間ゼミナール成果発表[第回] 関連論文検討[第回] 最終ゼミナール成果発表

履修上の注意点実施曜日については,時間割上の曜日・時間とは異なるので,担当教員と相談

のうえ,四月に決定することとする。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミナールでは,毎回,担当を決めて発表を行っている。各自の担当回まで

に,事前に教員と相談のうえ,テーマや資料を決定し,それらをパワーポイントにまとめて,発表に臨むようにする。

成績評価の方法関連論文の読解力・発表資料の内容・発表討議力を総合して評価する。

その他関連論文は,各自の卒業研究テーマにあわせて第―回で選択し,ゼミナー

ルの中で検討・発表を実施していく。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標春学期のゼミナールでは,生物物理学について学習することを目標とする。

さらに,研究を実施するうえでの,文献検索方法,パソコンの使用方法,蛋白質ソフトウェアの使用方法についても,あわせて学習していく。

授業内容[第回] ゼミナール計画作成[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読[第回] 専門書の輪読

履修上の注意点実施曜日については,時間割上の曜日・時間とは異なるので,担当教員と相談

のうえ,四月に決定することとする。

準備学習(予習・復習)の内容あらかじめ決められた発表者は,割り当てられた内容を他の人に説明出来るよ

うに準備しておく。発表者以外のものも予習しておく。

成績評価の方法輪読での予習復習状況に加えて,ゼミナールへの姿勢を評価し,採点する。

その他専門書は,各自の卒業研究テーマにあわせて第―回で選択する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 安井 幸夫

授業の概要・到達目標固体物性物理学の代表的な物理的性質の一つである磁性について学習し,卒業

研究にも必要な磁性の基礎知識を身につける。毎回人程度が担当した部分の内容を発表し,みんなで議論していく形式をとる。卒業研究で実際の磁性体を取り上げて実験的研究を行うが,磁性現象の中でど

のような振る舞いが教科書的でありふれた通常の振る舞いか,それとも教科書的ではない異常で新奇な面白い振る舞いか,を見極めるための固体物性物理学および磁性理論の基礎的知識を身につけることが目標である。

授業内容[第回] 磁性体とは[第回] 磁気モーメントと磁場の測定方法[第回] 原子の磁気モーメント[第回] 常磁性体の帯磁率[第回] 結晶の常磁性[第回] 強磁性(局在モーメント)[第回] 交換相互作用[第回] キュリーワイス則[第回] 磁性の熱力学[第回] 反強磁性[第回] フェリ磁性[第回] 金属電子論の基礎[第回] パウリ常磁性,遍歴電子系の強磁性[第回] いろいろな磁性体

履修上の注意点基礎的な統計力学と量子力学を理解していることを前提にしている。学力に不

安がある者は年次に学習した統計力学演習と量子力学演習を復習しておくこと。

準備学習(予習・復習)の内容次回の授業範囲について,事前に教科書・参考書を調べておくこと。復習とし

て教科書・参考書の該当箇所を読み返しておくこと。

教科書「磁性入門」志賀正幸 内田老鶴圃

参考書「キッテル固体物理学入門」Charles Kittel,丸善「固体物理学」花村榮一 裳華房

成績評価の方法輪読における教科書の読解力,発表資料の内容,発表討議を総合して評価する。

指導テーマ固体物性物理学および磁性理論についての基礎的内容を学習する。学んだ内容

は卒業研究での磁性体研究のデータ解析の際に役立つはずである。また皆の前で教科書の内容を分かり易くプレゼンするのも学習である。

Page 148:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

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科 目 名

担当者名

ゼミナール

年春学期集中 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標英語の科学論文を読みこなす力をつけるとともに生物および生物物理学の知識

を得るために,英文の生物物理学の教科書の輪講を行う。これによりこれまで学んだ物理学の知識を生物学に結びつける契機とする。また,卒業研究の経過報告など研究発表の訓練を行う。

授業内容英文の生物物理学の教科書を読み,翻訳して内容の解説を行う。

[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容事前に教科書の該当箇所を読み,次回の授業内容に関する事を理解しておくこ

と。復習として,教科書を確認しておくこと。

教科書特に指定しない。研究分野の原著論文,研究室の過去の修論,博士論文を参考にする。

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

指導テーマタンパク質の構造,機能,酵素反応,エネルギー変換,画像解析などの生物物

理学を研究する上で基礎的な項目を学ぶ。

進行計画全般を通じて科学論文,教科書の英文読解力を深めるようにする。最終的には逐語訳ではなく物理的,生物的ないようも十分理解できるようにす

る。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 小田島 仁司

授業の概要・到達目標各自の卒業研究の進行状況についての発表,また,関連する論文の紹介などを

行う。発表された内容について討論を行う。卒業研究についての理解を深めるとともに,プレゼンテーション能力を養うこ

とを目標とする。

授業内容[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表[第回] 研究の紹介と進捗状況の発表

準備学習(予習・復習)の内容発表者は,パワーポイントによるプレゼンテーションの準備をしておくこと。

成績評価の方法ゼミナールでの発表討議,学術文献の読解力・発表資料を総合して評価する。

指導テーマ各自の卒業研究の進行状況についての発表,また,関連する論文の紹介などを

行う。

進行計画毎回,担当者名が研究発表を行う。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標量子物理,量子光学,物性物理の基礎的な原著文献を読み,卒業研究を行うた

めの理論的手法の基盤を作る。同時に英語の学術文献の読解力を高め,発表・討議に慣れることを目的とする。

授業内容[第―回] レビュー論文報告(卒業研究のテーマに関連したレビュー論文を

読み,内容を発表する。毎回全員が発表を行い,内容について討議を行う)

[第―回] 関連論文報告(卒業研究のテーマに関連した代表的な原著論文を読み,内容を発表する。毎回全員が発表を行い,内容について討議を行う)

[第―回] 総括(興味に応じて重点的に学習したり文献調査した内容を総括的に発表する。毎回全員が発表を行い,内容について討議を行う)

準備学習(予習・復習)の内容・内容や計算手法をまとめた資料を用意すること。・他者の発表内容についての討論にも積極的に参加すること。・配布された資料の読み直しをして内容の習得に努めること。・ゼミナールにおいて出た質問は出来る限り翌週までに解消すること。

成績評価の方法学術文献の読解力,発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標量子物理学,統計力学,物性物理学の基礎的な考え方を学び,卒業研究を行う

ための基礎を固める。同時に,英語の学術文献の利用,論理的な発表や討論の仕方に慣れることを目的とする。

授業内容卒業研究の基礎知識と英文読解力を養成するために,凝縮系物理学の英文入門

書の輪読を行う。また,卒業研究についての経過報告を定期的に行うことで,プレゼンテーション能力を養いつつ,自身の研究テーマに対する理解を深める。

[第回] ガイダンス[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] 英文教科書の学習・発表会[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容事前に輪読テキストを読んで,要点をまとめておく。

教科書Fundamentals of the Physics of Solids Vol.(J. Solyom, Springer)

成績評価の方法学術文献の読解力,発表資料,ゼミナールでの発表討論を総合して評価する。

Page 149:  · 2019-11-18 · けるためのドリル問題と,実際に自分でプログラムを作成する練習問題 が用意されている。 ドリル問題は,学習者ごとに,また解くたびに可能な限り乱数によっ

()()

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 小泉 大一

授業の概要・到達目標研究を行う上では,日本語ばかりでなく外国語の文献を読むことが必要にな

る。また,研究で得られた結果は,発表しなければ単なる自己満足に終わってしまう。卒業研究をよく理解し,卒業論文を書くために必要な文献を購読することによ

り,科学論文の読み方を学ぶ。ぜミナールは卒業研究とも密接に関連している。ゼミナールの時間を利用して,卒研の経過報告なども行い,研究発表の訓練も行うとともに,実験結果について各自の意見を述べ合う訓練をするのが目的である。

授業内容[第回] ゼミナールについての一般的説明[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] 論文購読(適宜,卒業研究の経過報告も含める)[第回] まとめ

履修上の注意点主体的に取り組むこと。単に,英語を日本語に置き換えるだけでは意味がな

い。書いてある内容を,ほかの人に説明できるくらいに理解するように心がけて欲しい。また,書いてある内容について,自分の意見が言えるようになることにも心がけて欲しい。

準備学習(予習・復習)の内容輪読する論文を次回に進む範囲にあわせて予習してくるのは当然である。ま

た,ゼミナールの間に問題になった点については,自分で調べて次回までに解答を準備すること。

教科書実験の進路に合わせて関連する論文を配布する。

成績評価の方法文献の読解,発表資料の作成,発表討議における参加意欲を総合して評価する。

その他卒業実験をよく理解し,さらに,卒業論文を書くために必要な文献類を輪読す

る。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標ゼミナールでは,卒業研究の理解のための基礎的な学習を行うとともに,音

響学や超音波に関して各自が興味をもつ課題についての概要をまとめ,プレゼンする能力を養うことを目指す。

授業内容[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表[第回] 個別テーマのまとめと発表

準備学習(予習・復習)の内容音響,超音波に関するテーマについて交代でプレゼンテーションしてもらうの

で,その準備学習が必要である。

参考書「音のなんでも小事典」 講談社 日本音響学会編「音響バブルとソノケミストリー」コロナ社,崔ほか編著()「音響学入門」 コロナ社,日本音響学会編「超音波便覧」丸善()

成績評価の方法発表内容の理解度,まとめ方,発表技法等を総合的に評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標超弦理論はすべての相互作用を統一する究極の理論の候補である。重力を統一するので,ブラックホールでそのテストをすることを試みる。特に

量子情報からの考察をする。

授業内容[第回] 原論文読解作業説明[第回] 原論文読解作業 実例 質疑応答[第回] 量子情報原論文 解読会[第回] 量子情報原論文 解読会[第回] 量子情報原論文 解読会[第回] 量子情報原論文 解読会[第回] 中間まとめ[第回] 超弦理論でのブラックホール原論文 解読会[第回] 超弦理論でのブラックホール原論文 解読会[第回] 超弦理論でのブラックホール原論文 解読会[第回] 超弦理論でのブラックホール原論文 解読会[第回] 超弦理論でのブラックホール原論文 解読会[第回] 総合検討会[第回] 発表会

履修上の注意点基礎をしっかり押さえながら大きな課題に挑戦してほしい。

準備学習(予習・復習)の内容自問自答しつつ,答えを出していくこと。参考書,論文を大いに参照すること

を勧める。友人と議論し,問題を整理して検討会で提出すること。

教科書使用しない

参考書プリントと原論文

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報

告で評価する

その他場の理論の基本書をじっくりと読み上げることは,将来への足場づくりとなろ

う。これは自習を中心に継続して貰い,研究室では各自の疑問を検討する。また,卒業研究の目標地点は,新しい論文の理解が出来ることとするので,後

期のゼミでは原論文に取り組む。一人が,点読めることを目標とする。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標ゼミナールに引き続き卒業研究を円滑に推進するための基礎的な内容を自ら

習熟するための方法論を学ぶ。実践的な研究活動として,科学技術論文自体を各人が題材として取り上げ,その内容を発表する形式で新たに得た知識を他者に伝えるすべを学ぶ。また,他者の発表内容を聞き,自分なりの考え・疑問点を述べることで,科学研究における議論の方法を学ぶ。

授業内容レーザー科学や原子分子物理に関連した卒業研究のために,該当する内容の英

文教科書の輪読を通し,科学技術英語の習熟と専門知識の獲得を同時に行う。輪読に用いる論文は学生個人が自ら検索して選ぶ。論文の選定においては教員と相談をする。

[第回] 英語論文の探し方および輪読論文の選定[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 英語論文の輪読[第回] 論文紹介[第回] 論文紹介[第回] 論文紹介[第回] 論文紹介[第回] 論文紹介

準備学習(予習・復習)の内容あらかじめ決められた発表者は,割り当てられた内容を確認し,他の者に説明

できるように準備しておく。発表者以外はその日の資料を一読しておき,不明な部分を明らかにしておく。準備や調査が不十分であった部分は講義時間中に指摘するので,各自で引き続

き調べておくこと。論文紹介では事前に紹介論文をゼミ内に周知するとともに,内容だけでなくそ

の論文の背景も説明できるように準備すること。

成績評価の方法発表の内容と議論の状況を合わせ,総合的に採点する。

指導テーマ・古典光学と光学デバイス・レーザー物理学

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・超短パルスレーザー光の発生と計測・非線形光学・量子物理化学

進行計画毎回,教科書数ページの範囲を割り当て,その中身を詳細に議論する。論文紹介では,英語論文本を毎回取り上げる。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 鈴木 秀彦

授業の概要・到達目標卒業研究を実施するにあたり必要となる,地球・惑星大気物理分野研究の背景

や,最新の研究について学ぶ。過去から現在の中で,自らの研究がどのような位置づけにあるかを正しく理解するために,各自のテーマに関連の深いジャーナル論文,参考書(洋書含む)を読み進める。毎回~名の担当者を割り振り,各自が理解した内容についてまとめ,発表する。当該分野の基礎知識を得るだけでなく,論文等の英文資料を読解し,自分の言葉でまとめ,プレゼンテーションをする能力を身につけることを目標とする。

授業内容[第回] 研究資料輪読会() 大気の運動方程式[第回] 研究資料輪読会() コリオリ力,遠心力[第回] 研究資料輪読会() 地衡風と温度風[第回] 研究資料輪読会() 地表面摩擦とエクマン境界層[第回] 研究資料輪読会() 大気の循環[第回] 研究資料輪読会() モンスーン[第回] 研究資料輪読会() 偏西風と温帯低気圧[第回] 研究資料輪読会() 傾圧不安定波[第回] 研究資料輪読会() メソスケールの気象[第回] 研究資料輪読会() 台風の構造,形成過程[第回] 研究資料輪読会() 成層圏の循環[第回] 研究資料輪読会() 中間圏の循環[第回] 研究資料輪読会() 中層大気の大規模な波動[第回] 研究資料輪読会() 気候システムとその変動

準備学習(予習・復習)の内容文献における発表主担当以外の範囲についても,予習のために必ず目を通すこ

とを必須とする。また主担当者は,文献中の図表についてその解説スライドを準備する。

成績評価の方法「授業への参加度」すなわち,発表の質および理解度,ディスカッションへ取り組む姿勢などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標春学期は,原子・分子と光の相互作用やレーザーに関する英文の教科書を輪読

し,この分野の基礎的な知識をつけるとともに科学英語に慣れることを目標にする。毎回一人ないし二人が,担当したセクションの内容を発表し,みんなで議論していく形式をとる。秋学期には,卒業研究に関連するなるべく基礎的で解りやすい原著論文を読み,その内容について検討する。

授業内容[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講[第回] 輪講

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 長島 和茂

授業の概要・到達目標ゼミナールに続けて,結晶成長学に関連する英文の学術論文の内容説明と発

表形式による報告会を行う。これにより,興味深い論文を探し出す情報収集の能力を高め,専門英語の読解

力の向上,さらには参考文献も含めて重要なポイントを見つけ出す能力を高めることを目標とする。また,結晶成長学や形態形成に関する知識や関連する学問分野のさらに深い知識を習得するとともに,それをもとに内容の議論をする能力の向上も目標とする。

授業内容[第回] ガイダンス学術論文の検索法等[第回] 複数の英文学術論文の概要説明と発表論文の決定[第回] 複数の英文学術論文の概要説明と発表論文の決定[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] 英文の学術論文の内容説明[第回] パワーポイントによる発表と質疑応答[第回] パワーポイントによる発表と質疑応答[第回] パワーポイントによる発表と質疑応答[第回] パワーポイントによる発表と質疑応答[第回] パワーポイントによる発表と質疑応答

履修上の注意点雪氷物理学研究室のホームページ内のゼミ生用ページのガイダンス資料に研究

を行うに当たっての心構えや進行計画や注意点等を記したので,熟読すること。http://www.isc.meiji.ac.jp/

icephys/zemi/siryoukona/siryou.html.雪氷研を希望する学生へ研究テーマについて,基礎知識,結晶成長の素過

程をもとに考える.卒研を始める前に答えのないことに挑むということ,研究の一連の流れ,

研究室内での共同生活.卒業研究・「面白い論文を探す」,「本の論文を読むとは」

準備学習(予習・復習)の内容予習として,英語の学術論文の読解を行うこと。また,発表用パワーポイント

の作成を行うこと。復習として,英語力や結晶成長学の知識不足のために,内容を把握しきれなかった点の再確認と知識の整理を行うこと。特に,質疑応答において指摘されて満足な回答をできなかった点については再考を要する。

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教科書『Statistical Physics of Crystal Growth』Yukio Saito(World Scientific)『Handbook of Crystal Growthb, Fundamentals: Transport and Stability』Edi-

tor: D. T. J. Hurle(Elsevier)

参考書『結晶は生きている』黒田登志雄著(サイエンス社)『結晶成長』斎藤幸夫著(裳華房)

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

進行計画論文候補の決定(~本の論文の概要を説明し最適な論文を決める)論文読解の経過報告(適宜,必要な参考文献を入手し,概要を理解することも

含む)パワーポイントによる発表会

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 平岡 和佳子

授業の概要・到達目標ゼミナールでは,春学期に学習した生物物理学の実験方法についてより深く

学習する。研究の進行に従って,必要となってくる参考資料の収集とその読解をもとに,発表方法・論文作製法など各自のテーマをもとに具体的な研究方法の学習を行う。

授業内容[第回] ゼミナール計画作成[第回] ゼミナール計画作成[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 中間ゼミナール成果発表[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 関連論文検討[第回] 中間ゼミナール成果発表[第回] 関連論文検討[第回] 最終ゼミナール成果発表

履修上の注意点時間割に記載されているゼミナール実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミナールでは,毎回担当を決めて,各自の研究テーマに関する発表を実施

することとなる。従って,担当会までに,資料を選択しパワーポイントで発表するように準備を行う。

成績評価の方法関連論文の読解力・発表資料の内容・発表討議力を総合して評価する。

その他関連論文は,各自の卒業研究テーマにあわせて第―回で選択し,ゼミナー

ルの中で検討・発表を実施していく。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標ゼミナールでは,研究の進行に従って,必要となってくる参考資料の収集と

その読解をもとに,発表方法・論文作製法など各自のテーマをもとに具体的な研究方法の学習を行う。

授業内容[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読[第回] 関連論文の輪読

履修上の注意点時間割に記載されているゼミナール実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容ゼミナールでは,毎回担当を決めて,各自の研究テーマに関する発表を実施

することとなる。

成績評価の方法関連論文の読解力・発表資料の内容・発表討議力を総合して評価する。

その他関連論文は,各自の卒業研究テーマにあわせて第―回で選択し,ゼミナー

ルの中で検討・発表を実施していく。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 安井 幸夫

授業の概要・到達目標磁性の物理と実験手段の基礎知識を身につけるとともに,英語の科学論文を読

む力をつけることを目標とする。前半は英文の基礎的な固体物性物理学の教科書を用い,毎回人程度が担当した部分の内容を発表し,皆で議論していく形式をとる。後半は卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介し皆で議論する形式とする。卒業研究で実際の磁性体を取り上げて実験的研究を行うが,磁性現象の中でどのような振る舞いが教科書的でありふれた通常の振る舞いか,それとも教科書的ではない異常で新奇な面白い振る舞いか,を見極めるための固体物性物理学および磁性理論の基礎的知識を身につけることが目標のつである。また,他の研究者による英文の科学論文を読むことで,科学論文の基本的作法を学ぶとともに先行研究を把握することがもう一つの目標である。

授業内容[第回] Diamagnetism and Paramagnetism[第回] Ferromagnetism[第回] antiferromagnetism[第回] spin wave[第回] magnetic structure[第回] various magnetic structures[第回] experimental method of neutron scattering[第回] neutron magnetic scattering[第回] neutron magnetic structure analysis[第回] 卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介する

(人目)[第回] 卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介する

(人目)[第回] 卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介する

(人目)[第回] 卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介する

(人目)[第回] 卒業研究に関連した内容の英文の科学論文を人報ずつ紹介する

(人目)

履修上の注意点ゼミナールで学んだ磁性の基礎知識を身につけていることを前提にしている。

準備学習(予習・復習)の内容英文教科書の学習箇所や科学論文は,事前に和訳して予習をした上で授業に臨

むこと。復習として教科書・科学論文の該当箇所を読み返しておくこと。

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教科書英文教科書「Introduction to Solid State Physics/Charles Kittel」

参考書「磁性入門」志賀正幸 内田老鶴圃「X 線構造解析」早稲田嘉夫 松原英一郎 内田老鶴圃「固体物理学」花村榮一 裳華房

成績評価の方法輪読における英文の教科書の読解力,科学論文紹介の発表内容,発表討議を総

合して評価する。

指導テーマ固体物性物理学および磁性理論の基礎的物理や X 線回折実験,中性子回折実験

についての物理・技術を学習すること。学んだ内容は卒業研究での磁性体研究のデータ解析の際に役立つはずである。また,英語の科学論文を読む力を身につけること。

科 目 名

担当者名

ゼミナール

年秋学期集中 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標英語の科学論文を読みこなす力をつけるとともに生物および生物物理学の知識

を得るために,英文の生物物理学の教科書の輪講を行う。これによりこれまで学んだ物理学の知識を生物学に結びつける契機とする。また,卒業研究の経過報告など研究発表の訓練を行う。

授業内容英文の生物物理学の教科書を読み,翻訳して内容の解説を行う。

[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] 生物物理学英語の教科書の輪読[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容事前に教科書の該当箇所を読み,次回の授業内容に関する事を理解しておくこ

と。復習として,教科書を確認しておくこと。

教科書特に指定しない。研究分野の原著論文,研究室の過去の修論,博士論文を参考にする。

成績評価の方法学術文献の読解力・発表資料,ゼミナールでの発表討議を総合して評価する。

指導テーマタンパク質の構造,機能,酵素反応,エネルギー変換,画像解析などの生物物

理学を研究する上で基礎的な項目を学ぶ。

進行計画全般を通じて科学論文,教科書の英文読解力を深めるようにする。最終的には逐語訳ではなく物理的,生物的ないようも十分理解できるようにす

る。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 小田島 仁司

授業の概要・到達目標分光学に関連した研究テーマを探究する。自ら問題を発見し,解決する能力を養成することを目標とする。

授業内容[第回] これまでに研究室で行われたテーマについて理解する。[第回] 研究テーマの選定[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究

準備学習(予習・復習)の内容実験計画を立て実験を行うこと。また,実験結果について議論を行えるよう,

実験データの解析を速やかに行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッションを総合して評価する。

指導テーマレーザー物理研究室では,レーザー光などの電磁波を使って原子・分子のスペ

クトルを測定し,それを解析して原子・分子のいろいろな性質を導き出す研究を行っている。得られる正確なデータは,原子・分子物理学の分野に貢献することはもちろんであるが,電波天文学や環境科学の分野でも役立てられる。分光学に関連する研究テーマから,一つを選んで卒業研究を行う。

進行計画選定したテーマにもよるが,概ね次のような順序で卒業研究に取り組む。

()各研究テーマの紹介を受ける。()研究テーマを選定する。()選定したテーマの理解を深める。()実験のやり方を習得する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標研究テーマの選定,進捗状況に応じたディスカッション,発表を定期的に行

い,個別のテーマに沿って研究を進める。自ら考えながら研究計画を立て,未知の物事を解明する姿勢を身につけること

が目標である。

授業内容[第回] イントロダクション[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会

準備学習(予習・復習)の内容・内容や計算手法をまとめた資料を用意すること。・他者の発表内容についての討論にも積極的に参加すること。・各回で出た質問は出来る限り翌週までに解消すること。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

その他当研究室では,量子統計物理の基礎論,量子光学,原子光学,量子情報科学,

極低温物性論を中心とする理論的研究を行っている。解析的手法および数値的手法を用いて,議論を通して新たな実験提唱にも取り組んでいく。卒業研究では興味に応じてつあるいはつの研究テーマを選び,理論的研究を行う。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標量子物理学,統計力学,物性物理学の基礎的な考え方を用いて,卒業研究を行

う。英語の学術文献の利用,論理的な発表や討論を行えるようになることを目的とする。

授業内容[第回] 研究テーマの紹介[第回] 研究テーマの紹介[第回] 研究テーマの決定と研究進行計画の検討[第回] 研究進行計画の策定[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 予備的研究の実施と評価[第回] 中間発表会[第回] まとめ

準備学習(予習・復習)の内容事前に研究報告のレジュメを準備しておく。

成績評価の方法日常の研究態度,議論,中間発表,卒業研究報告を総合して評価する。

その他当研究室では,凝縮系電子物性の理論的な研究を行っている。簡単な解析的計

算から比較的大規模な数値計算までを柔軟に駆使して,電子の軌道に着目した現象の理論的な研究を行う。現在の主なテーマは以下の通り。

()スピン軌道複合秩序を背景とした電磁・光学応答()強磁性と超伝導の共存が創り出す磁気超伝導連携ダイナミクス()軌道自由度を用いた超伝導

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 小泉 大一

授業の概要・到達目標興味あるテーマを選んで,人または人で研究を行う。学生実験とは異な

り,結果があらかじめわかっているわけではない。教員の助言を得ながら自分で計画を立て,研究を進めていく。固体の強度に関する研究を行いながら,研究計画の立て方,研究の進め方,ま

とめ方などを学ぶのが目的である。

授業内容[第回] 研究テーマの説明[第回] 研究テーマの決定と研究進行計画の作成[第回] 研究テーマの決定と研究進行計画の作成[第回] 研究テーマの背景,必要性,問題点の明確化[第回] 研究テーマの背景,必要性,問題点の明確化[第回] 研究テーマの背景,必要性,問題点の明確化[第回] 研究計画の策定[第回] 研究計画の策定[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究発表会[第回] まとめ

履修上の注意点指示を待っているだけでは研究はできない。主体的に行動することが大切であ

る。進捗状況を報告し,教員や共同研究者との連絡を密にし,困ったことはすぐ皆で相談しあい,解決に向かうことを常に心がけて欲しい。

準備学習(予習・復習)の内容実験室に来てから何をするか考えてはいけない。あらかじめ実験をする目的,

方法を理解して臨む必要がある。実験終了後はデータ整理をすぐに行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,進捗状況報告,研究ディスカッションを総合して評価する。

その他ものが変形する,壊れるといった固体強度は物理の問題として一見簡単そうに

見えるが,まだまた未解明な部分が多く残されている。強度は材料を扱う上での最も基本的な物理量である。材料強度を正しく理解することは,事故を防ぐことにもつながるし,新しい材料の開発の指針を与えることにもなる。卒業研究では,固体強度に関する基本的な学習を行うとともに,コンピュータ・シミュレーションによって,原子レベルで強度の問題を扱う。さらに,シミュレーションを

通して得られた予測を実験的に確認するにはどうしたらよいかを考えて,実験で確かめることもやりたいと思っている。具体的なテーマは,以下のとおりである。

()金属の液体金属による脆化(LME)こわれにくい金属でも水銀やガリウムのような液体金属をつけると,すぐに破

壊してしまう場合がある。このような現象を液体金属脆化と呼んでいる。この現象のメカニズムはいくつか提案されているが,未だ定説はない。考えつく種々のモデルについてシミュレーションでその妥当性を検証し,どういう組み合わせでLME が起きるかを予測して,実験的に確かめていく。()極低温での転位運動

固体が変形するのは転位という欠陥の一種が動くからである。格子はこの動きに抵抗として働く。その大きさを見積もることは非常に困難だったが,最近計算法が急速に進歩してきている。計算法の改良と実際の物質にあてはめた計算をする。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標卒業研究では,年次までの授業科目内容を基礎に,ある特定のテーマを題材

にしてこれまで研究されてきた概要を理解したり,新しい課題を見つけて各自で実験研究を深めていく。卒業研究では,超音波物理学に関する概要を理解し,その中から現在でも未解決な問題を探り出す。課題解決のために予備的な実験研究を行い,後半の卒業研究に継続する。卒業研究は,,週間で完結する学生実験と異なり,マニュアルもなく結果の見通しもつかない場合が多い。そのため,自主的な学習態度や継続した意欲が強く求められる。卒業研究の中で,基礎的な課題の実践や,教員とあるいは学生同士の議論を行

うことにより,新しい課題を発見しそれを解決する能力,共同作業を行う力等を養うことができる。これらは社会で活躍し,責任を果たすうえで必須の力である。

授業内容[第回] 超音波物理学に関する概要説明[第回] 超音波物理学に関する概要説明[第回] 超音波物理学に関する課題調査[第回] 超音波物理学に関する課題調査[第回] 超音波物理学に関する課題調査[第回] 超音波物理学に関する課題調査[第回] 超音波物理学に関する課題調査[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 超音波物理学に関する調査・実験[第回] 研究内容発表会

準備学習(予習・復習)の内容参考書の「音響バブルとソノケミストリー」を学習しておくことが必要である。

参考書『音響バブルとソノケミストリー』崔ほか編著,(コロナ社,)音響学に関する学術雑誌に掲載された論文

『超音波便覧』(丸善,)

成績評価の方法研究を進める積極性,内容の理解度,成果を総合的に評価する。中間発表会でのプレゼンテーションも評価する。

その他超音波物理学研究室のホームページ

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http://www.isc.meiji.ac.jp/~

pkchoi/Profsai.html

指導テーマ超音波は医療や種々の産業で多く使われている。超音波物理学研では強力な超

音波によるキャビテーション現象を,物理の立場から実験的に研究している。強力な超音波を水中に放射すると,水中圧力が周期的に変化するため溶けていた空気が気泡となり,膨張収縮を繰り返す。急激に収縮したときに気泡内は瞬間的に度,数百気圧という極限状態になる。気泡内の水分子は分解されて種々の反応が起こり,プラズマ状態となり発光する。(これを音響キャビテーションと呼び,発光をソノルミネセンスという)この原因を解明するため,発光スペクトル・音響放射の測定,高速度カメラ観察等を行う。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標量子場の理論の基礎を習得し,ブラックホール物理の先端を理解することを目

指す。

授業内容[第回] 研究指針説明[第回] 研究指針説明への質疑応答[第回] 場の量子化に関する教科書読解[第回] 原論文読解[第回] 原論文読解[第回] 第中間成果発表[第回] ブラックホールに関する教科書読解[第回] 原論文読解[第回] 原論文読解[第回] 第中間成果発表[第回] テーマ設定[第回] 論文読解・検討会[第回] 論文読解・検討会[第回] a のみ総合検討会

履修上の注意点素粒子物理学,特に,超弦理論と重力の研究をしている。また非線形系でのカ

オスや量子カオスの研究をしている。卒業研究では,弦理論で最近分かってきた量子場理論と重力理論の対応,および,ブラックホールでの情報喪失の問題解決と関連して量子情報の基礎を研究する。量子力学,素粒子物理学,物理数学,電磁気学,量子力学,統計力学な

どを基礎とするので履修していることが好ましい。

準備学習(予習・復習)の内容もし,疑問が残れば友人と議論し,それでも問題が残れば整理して次回の討論

で質問すること。

教科書使用しない。

参考書プリントを配布する。また原論文を指定する。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報

告で評価する

その他素粒子物理学,特に,超弦理論と重力の研究をしている。また非線形系でのカ

オスや量子カオスの研究をしている。卒業研究では,弦理論で最近分かってきた量子場理論と重力理論の対応,ブラックホールでの情報喪失の問題解決と関連して量子情報の基礎を研究する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標超高速光科学・光物性物理・量子物理化学などをキーワードに学生個々人の

テーマに沿った内容の研究を行う。研究の目的は教員との相談の上で早い段階で決定し,その方法は学生が自ら切り開くスタイルをとる。このとき研究を進める主体は学生であり,教員は相談役として研究に参加する。

授業内容超短パルスレーザーの発生やその操作,またそれを応用した物性制御や観測技

術の開拓をそれぞれがテーマとして選定し,研究として推進する。[第回] イントロダクション,テーマの概観[第回] テーマ設定[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 実験の背景・目的および現状の発表[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 実験のまとめ,問題点と今後の展開の発表

準備学習(予習・復習)の内容講義では研究の進捗状況の報告だけなので,実際の研究は時間外に各自の裁量

で進めること。また,進捗状況を的確に伝えられるように工夫して実験研究を進めること。

成績評価の方法研究に対する積極性,日々の論理的な判断,教員との議論の内容を総合的に評

価する。

指導テーマ・古典光学と光学デバイス・レーザー物理学・超短パルスレーザー光の発生と計測・非線形光学・量子物理化学

進行計画年度末に研究発表会を行う。毎回の進行計画は研究の進展状況に応じて判断するので,その進展状況を詳細

に説明できるように準備する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 鈴木 秀彦

授業の概要・到達目標気象学を基礎とする地球・惑星大気物理学研究の最先端を理解しつつ,未解明

問題に対して,光学的手法を用いた観測的アプローチで挑む。教員が提案した課題に対して,大気の物理量を精密に測定するための装置設計から観測計画の立案と実施,解析までの全研究プロセスを実際に行い,地球物理データを正しく扱い,解釈する能力を習得することを最終目標とする。

授業内容[第回] 資料論文報告会()[第回] 資料論文報告会()[第回] 資料論文報告会()[第回] 資料論文報告会()[第回] 資料論文報告会()[第回] 資料論文報告会()[第回] 研究計画報告会()[第回] 研究計画報告会()[第回] 資料論文報告会()および研究進捗報告会()[第回] 資料論文報告会()および研究進捗報告会()[第回] 資料論文報告会()および研究進捗報告会()[第回] 資料論文報告会()および研究進捗報告会()[第回] 資料論文報告会()および研究進捗報告会()[第回] 中間発表会

準備学習(予習・復習)の内容本科目の遂行に際しては,気象学およびプラズマ物理学の基礎知識が要求され

る。これらは熱力学・統計力学・量子力学・電磁気学・流体力学に基づいているので。これらの科目を復習・予習しておくこと。実験・観測に必要な技術的な手法に関する知識は,適宜資料を提案する。

成績評価の方法「授業への貢献度」すなわち,日常の研究,実験,観測,ディスカッションへの取り組む姿勢を総合して評価する。

指導テーマ学生の興味と適正に応じて,テーマを設定する。自らテーマを提案することも

歓迎する。教員から提案可能なテーマの例は以下のとおりである。.地球大気研究・特殊な雲,「極成層圏雲」「極中間圏雲(夜光雲)」に関する研究・対流圏~中間圏までに存在する雲をトレーサーとした大気状態推定法に関する研究

・オーロラの光学的特性に関する研究・身近な大気現象に関する研究.惑星大気研究・天文現象の「色」に関する研究・太陽系の惑星で起こる気象現象に関する研究

進行計画本科目では研究課題の設定が主目的となるので,自身の研究テーマの意義や研

究背景について正しく理解することが重要となる。月研究テーマと研究の進め方についてガイダンス月研究進捗について中間報告会を実施する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標光が物質に当たると放射圧と呼ばれる力を及ぼす。この力により,空中を飛び

回っている原子を減速して極低温まで冷やしたり(レーザー冷却),微粒子を光の中に閉じ込めたりすること(光トラップ)ができる。本研究室の目標は,レーザー光による粒子の運動操作技術を用いて,基礎的な量子効果を検証したり,新たな物理現象を発見したりすることである。

授業内容以下の中から研究テーマを絞り,大学院生と協力して実験に取り組む。

.原子の波動性の検証実験レーザー冷却によって極低温(mK 程度)に冷やされた原子は,波動性を帯び

る。速度の遅い原子は,穴を通り抜けたり滑らかな表面で反射したりする際に,波のように回折したり正反射したりすると期待される。超低速で飛行する原子ビーム源を製作し,磁性ナノ粒子アレイによる原子の回折現象の観測に挑戦する。.光トラップによる氷晶や過冷却水滴の空中浮遊光トラップのなかに小さな過冷却水滴を閉じ込め,空中に静止させた状態で,

零度以下の低温における水の分子間構造を解明する。また,レーザー光の強度や偏光を変調することにより,水滴を凍結させたり結晶成長を制御したりする可能性を探る。.マイクロ粒子の熱放射光トラップにより空中に静止した高温微粒子からの熱放射スペクトルを観測

し,プランクの放射式と比較検討する。光量子論の検証実験である。[第回] ガイダンス[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動

準備学習(予習・復習)の内容該当せず

成績評価の方法日常の研究態度,議論の進め方,成果報告を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 長島 和茂

授業の概要・到達目標雪氷物理学研究室にふさわしい研究テーマは,雪や氷,メタンハイドレートの

ような水分子を含む結晶の研究である。このような結晶は,空の上(雪)や海の表面(海氷),海底下(海底メタンハイドレート),生体内(凍結保存)などさまざまなところに存在,もしくは生成するので,目指す方向性も地球科学,環境科学,資源工学,低温生物学など多岐に渡る。当研究室は,環境や資源や生体の専門家の養成を目指しているわけではない。しかし,それらの分野で扱われている結晶成長には,未解明な問題がたくさん残されているため,結晶成長の専門家として貢献することに,大きな意義を見出し研究に励んでもらいたい。さらには,水の結晶でなくとも,ストームグラスの研究(カンファー結晶)の

ように「形態形成」というキーワードにより実施しているテーマもある。結晶が作り出す精緻な対称的なパターンは,自己組織化現象の典型として,数理科学をはじめとするさまざまな分野で注目されている。以上の研究を行うことにより,研究者としての心構えや,情報収集能力,実験

技能,解析・考察力,さらには発表能力や文章能力の向上を目的とする。

授業内容[第回] ガイダンス[第~回] 先行研究の調査[第回] 研究計画の立案[第~回] 実験装置やシステムの設計[第~回] 実験装置やシステムの制作[第~回] 予備実験(手法の確立)[第~回] 実験と解析[第回] 発表資料や論文の作成[第回] 研究発表

履修上の注意点雪氷物理学研究室のホームページ内のゼミ生用ページのガイダンス資料に研究

を行うに当たっての心構えや進行計画や注意点等を記したので,熟読すること。http://www.isc.meiji.ac.jp/

icephys/zemi/siryoukona/siryou.html.雪氷研を希望する学生へ研究テーマについて,基礎知識,結晶成長の素過

程をもとに考える.卒研を始める前に答えのないことに挑むということ,研究の一連の流れ,

研究室内での共同生活.卒業研究・「面白い論文を探す」,「本の論文を読むとは」

準備学習(予習・復習)の内容研究は実験室において行うのみならず,実験室外においても研究テーマに関す

る様々な疑問点を調査・解消する時間をかけるとともに,実験上の困難を克服するための工夫,実験結果の解釈である考察に対するより良いアイデアを得るための試行錯誤を必要とする。

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教科書『Statistical Physics of Crystal Growth』Yukio Saito(World Scientific)『Handbook of Crystal Growthb, Fundamentals: Transport and Stability』Edi-

tor: D. T. J. Hurle(Elsevier)

参考書『結晶は生きている』黒田登志雄著(サイエンス社)『結晶成長』斎藤幸夫著(裳華房)

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

指導テーマ具体的なテーマは以下の通りである。

()氷結晶のパターン形成(ゆらぎ増幅機構,セル構造・樹枝状結晶の形成)()雪のパターン形成(人工雪成長装置の開発,晶癖の機構解明など)()ガスハイドレートの成長分解機構の研究(高圧チャンバーの開発,ケージ占

有率,ガス分離,アイスレンズの形成)()THF ハイドレートの成長分解機構の研究()氷やハイドレートに対する添加剤の影響(塩類・アルコール・生体の耐凍物

質)

進行計画月上旬 研究スケジュールに関するガイダンス(雪氷物理学研究室)月~月 研究経過報告月 研究成果発表会(ゼミ内にて)

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 平岡 和佳子

授業の概要・到達目標卒業研究では,各自が研究テーマを決め,春学期の間に実験を組み立て,新

しい実験事実を探求するための方法論を確立することを目標としている。研究テーマとしては,生体内レドックス反応に関わるシグナルトランスダクション,ドラッグデリバリーシステムの開発などを予定している。

授業内容[第回] 研究計画作成[第回] 研究計画作成[第回] 細胞培養実験[第回] 細胞培養実験[第回] 細胞内シグナル伝達検出実験[第回] 細胞内シグナル伝達検出実験[第回] 中間研究成果発表[第回] 研究計画作成[第回] 研究計画作成[第回] タンパク質反応実験[第回] タンパク質反応実験[第回] タンパク質抽出実験[第回] タンパク質抽出実験[第回] 最終研究成果発表

履修上の注意点時間割に記載されている卒業研究実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究時間には,研究計画・研究手法の習得・実験などを実施するが,それ

らの方法・結果について,実施研究ノートにまとめ,次回の卒業研究実施までにチェックを受けるようにする。

成績評価の方法日常の研究態度・ディスカッション・研究成果発表などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標卒業研究では,各自が研究テーマを決め,春学期の間に必要な基礎的な技術

について学ぶ。とくに,分子シミュレーションを用いて蛋白質の安定性や機能についての研究を進めるため,これに必要なプログラミングや蛋白質のソフトウェアの使い方なども学ぶ。

授業内容[第回] 研究計画作成[第回] 研究計画作成[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究

履修上の注意点時間割に記載されている卒業研究実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究時間には,実際に分子シミュレーションの簡単なプログラムを作成し

てもらい,蛋白質ソフトウェアの使い方を学ぶ。これら得られた結果について実施研究ノートにまとめてもらう。

成績評価の方法日常の研究態度・ディスカッション・研究成果発表などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 安井 幸夫

授業の概要・到達目標遷移金属酸化物の中には最も高い超伝導転移温度をもつ物質やリチウムイオン

電池の物質などがあり,機能性材料として期待される。これまでに物性報告がなく,物性が未知の遷移金属酸化物(銅,コバルト,ニッケル等の遷移金属元素を含む酸化物でセラミックの一種)を合成して物性測定を行い,異常物性や新しい物性現象を実験的に探索する。ここでは特に,量子スピンが生み出す新奇な量子磁気状態の探索や,特異な磁

気状態が電気伝導や誘電性など他の物性に異常を誘起させる新しい現象の探索など,遷移金属酸化物の磁性現象を中心とした物性研究を行う。実験結果が既に分かっている実験テーマに取り組む年次までの物理実験とは異なり,物性が未知の物質を研究して自らの力でその物性を理解することが目標である。

授業内容人つ研究テーマを選び,卒業研究とそのための実験を行う。

[第回] 各研究テーマについて紹介を受ける。[第回] 実験手法の詳細について説明を受けるとともに,各研究テーマを深く

理解し,人つ研究テーマの割り振りを行う。[第回] 研究テーマの実験を進めるため準備と実験計画を練る。[第回] 研究テーマに関連する遷移金属酸化物の試料を合成[第回] 合成した試料が目的通りできているか試料評価[第回] 試料の純良化[第回] 合成した試料が目的通りできているか試料評価[第回] 試料の純良化[第回] 研究の進展状況報告会[第回] 合成した試料の物性測定[第回] 合成した試料の物性測定[第回] 実験テータの解析と考察[第回] 実験テータの解析と考察[第回] 卒業研究の中間実験報告会

履修上の注意点固体物性物理学の基礎知識を身につけていることを前提にしているので,学力

に不安がある者は教科書を良く読んでおくこと。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究に関連する科学論文と固体物性物理学の教科書を読んでおくこと。実

験後には,実験した内容や得られた実験結果を実験ノートに整理して記載しておくこと。

教科書「固体物理学入門」Charles Kittel 丸善株式会社「X 線構造解析」早稲田嘉夫 松原英一郎 内田老鶴圃

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「磁性入門」志賀正幸 内田老鶴圃

参考書「X 線回折要論」B.D. カリティ,アグネ承風社「強相関物質の基礎―原子,分子から固体へ」藤森淳,内田老鶴圃「磁性」,金森順次郎,培風館

成績評価の方法実験の遂行力,研究ディスカッション,研究の進展状況報告会と中間実験報告

会の報告内容を総合して評価する。

指導テーマ具体的な実験としては,()試薬を混ぜて電気炉で加熱して金属酸化物の多結

晶試料や単結晶を合成,()磁化率・比熱・誘電率・電気抵抗などの基礎的な物理量を測定して,異常物性や新しい物性現象を探索,()面白い物性を示す物質を発見した際には,他大学の研究室や海外の研究所に出掛けて,中性子散乱実験や極低温・強磁場での物性実験などを行い,その物性をもっと詳しく調べる,の順で物性研究進めていく。来年度の年生実験として研究テーマの例を下記に記述する。

()量子スピンが次元的に配列した銅酸化物での新奇な量子磁気状態の探索()三量体を構成した量子スピン系の磁性現象の解明()特異な相転移(磁気相転移,金属絶縁体転移,常誘電―強誘電相転移など)

を示す金属酸化物の探索と相転移メカニズムの解明()誘電率や強誘電分極の温度依存性を極低温から高温まで全自動測定する実験

装置の開発

進行計画月研究テーマの紹介と研究計画の説明を受ける月自分なりに研究計画を整理し,皆の前で研究計画を報告月研究進展状況報告会月日本物理学会で最新の研究進展状況を学ぶ具体的な研究の流れは下記の通りである。

()各研究テーマについての紹介を受ける。()選択した研究テーマの理解を深める。()試料の合成()合成した試料の評価()磁化率,比熱,誘電率の測定()実験データの解析と考察

科 目 名

担当者名

卒業研究

年春学期集中 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標生物においてはその構成要素の構造は機能と深く関わっている。したがって,

蛋白質や細胞組織の構造を調べることは生命の営みを調べることの第一歩となる。この研究室では物理的な計測手段を用いて,生体高分子や組織の構造,機能を研究している。具体的な課題としては以下のテーマを考えている。いずれも生体物質を扱うが,特に生物学的,生化学的な知識は前もって必要としない。

()X 線顕微鏡による神経細胞や肝細胞のネットワーク構造の解析組織切片より細胞の立体的配置を調べ,細胞間の相互作用を研究する。光学顕微鏡や電子顕微鏡を使うと焦点深度の問題で非常に大きな労力がかかるが,X 線顕微鏡では度の撮影で広い範囲の立体構造を得ることができる。

()デジタル X 線顕微鏡トモグラフィーの開発X 線顕微鏡を使ってコンピュータートモグラフィー(CT断層写真)を得るシステムを作る。世界的にもまだ実用的なものは報告されていない。

()透過型電子顕微鏡を使った蛋白質の構造の研究バクテリアのモーター蛋白質の構造を次元結晶を作ることにより電子顕微鏡で調べる。

()蛋白質の機能を使った磁性超微粒子の作成とその物性の研究鉄の超微粒子を作る酵素を使って人工的な磁性超微粒子を作り,その磁性などの物性を調べる。また次元配列化した機能素子を作る試みをする。

授業内容[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会

準備学習(予習・復習)の内容事前に関係論文を読み,次回の実験に関する事を理解しておくこと。実験の内

容をまとめノートに記録すること。

教科書特に指定しない。研究分野の原著論文,研究室の過去の修論,博士論文を参考にする。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

指導テーマ()X 線顕微鏡による神経細胞や肝細胞のネットワーク構造の解析

組織切片より細胞の立体的配置を調べ,細胞間の相互作用を研究する。光学顕微鏡や電子顕微鏡を使うと焦点深度の問題で非常に大きな労力がかかるが,X 線顕微鏡では度の撮影で広い範囲の立体構造を得ることができる。

()デジタル X 線顕微鏡トモグラフィーの開発X 線顕微鏡を使ってコンピュータートモグラフィー(CT断層写真)を得るシステムを作る。世界的にもまだ実用的なものは報告されていない。

()透過型電子顕微鏡を使った蛋白質の構造の研究

進行計画最初の回ぐらいまでに関連する研究論文を読み内容を理解する次の回までに自身で研究装置の操作に習熟する最後の回に自身で実験を行い結果を発表する

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 小田島 仁司

授業の概要・到達目標分光学に関連した研究テーマを探究する。自ら問題を発見し,解決する能力を養成することを目標とする。

授業内容[第回] 卒業研究の結果を検討[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 選定したテーマに関する研究[第回] 卒業論文の執筆[第回] 卒業論文の執筆

準備学習(予習・復習)の内容実験計画を立てて実験すること。実験結果について議論できるように,実験

データの解析を速やかに行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

指導テーマレーザー物理研究室では,レーザー光などの電磁波を使って原子・分子のスペ

クトルを測定し,それを解析して原子・分子のいろいろな性質を導き出す研究を行っている。得られる正確なデータは,原子・分子物理学の分野に貢献することはもちろんであるが,電波天文学や環境科学の分野でも役立てられる。分光学に関連する研究テーマから,一つを選んで卒業研究を行う。

進行計画選定したテーマにもよるが,概ね次のような順序で卒業研究に取り組む。

()卒業研究の結果を検討し,実験の方針を決める。()実験データを蓄積し,それを解析する。()卒業論文を執筆する。()月に行われる卒論発表会で発表する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 金本 理奈

授業の概要・到達目標研究テーマの選定,進捗状況に応じたディスカッションを定期的に行い,個別

の研究テーマに沿って進め,研究発表および卒業論文を執筆する。自ら考えながら研究計画を立て,未知の物事を解明する姿勢を身につけることが目標である。

授業内容[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会[第―回] 資料論文報告会[第回] 第回研究成果報告会

準備学習(予習・復習)の内容・内容や計算手法をまとめた資料を用意すること。・他者の発表内容についての討論にも積極的に参加すること。・各回で出た質問は出来る限り翌週までに解消すること。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

その他当研究室では,量子統計物理の基礎論,量子光学,原子光学,量子情報科学,

極低温物性論を中心とする理論的研究を行っている。解析的手法および数値的手法を用いて,議論を通して新たな実験提唱にも取り組んでいく。卒業研究では興味に応じてつあるいはつの研究テーマを選び,理論的研究を行う。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 楠瀬 博明

授業の概要・到達目標量子物理学,統計力学,物性物理学の基礎的な考え方を用いて,卒業研究を行

う。英語の学術文献の利用,論理的な発表や討論を行えるようになることを目的とする。

授業内容[第回] 春学期の研究進捗状況のまとめ[第回] 予備的研究の評価と問題点の洗い出し[第回] 研究計画の再考[第回] 研究の実施と結果の解析・評価[第回] 研究の実施と結果の解析・評価[第回] 研究の実施と結果の解析・評価[第回] 研究の実施と結果の解析・評価[第回] 研究の実施と結果の解析・評価[第回] 研究成果の整理と論文執筆準備[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 研究発表会[第回] 卒業論文執筆[第回] 卒業論文執筆

準備学習(予習・復習)の内容事前に研究報告のレジュメを準備しておく。

成績評価の方法日常の研究態度,議論,中間発表,卒業研究報告を総合して評価する。

その他当研究室では,凝縮系電子物性の理論的な研究を行っている。簡単な解析的計算から比較的大規模な数値計算までを柔軟に駆使して,電子の

軌道に着目した現象の理論的な研究を行う。現在の主なテーマは以下の通り。

()スピン軌道複合秩序を背景とした電磁・光学応答()強磁性と超伝導の共存が創り出す磁気超伝導連携ダイナミクス()軌道自由度を用いた超伝導

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 小泉 大一

授業の概要・到達目標卒業研究で進めている研究を続けて行う。教員の助言を得ながら自分で計画

を立て,研究を進めていく。最後には,卒業論文を仕上げ,卒業論文発表会で発表を行う。固体の強度に関する研究を行いながら,研究計画の立て方,研究の進め方,ま

とめ方などを学ぶのが目的である。

授業内容[第回] 春学期の研究のまとめと問題点の明確化[第回] 研究計画の再考[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 中間発表会[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究の実施と評価[第回] 研究経過の整理と論文執筆の準備[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 卒業研究論文の執筆[第回] 口頭発表会

履修上の注意点指示を待っているだけでは研究はできない。主体的に行動することが大切であ

る。進捗状況を報告し,教員や共同研究者との連絡を密にし,困ったことはすぐ皆で相談しあい,解決に向かうことを常に心がけて欲しい。

準備学習(予習・復習)の内容実験室に来てから何をするか考えてはいけない。あらかじめ実験をする目的,

方法を理解して臨む必要がある。実験終了後はデータ整理をすぐに行うこと。

成績評価の方法日常の研究態度,進捗状況報告,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究

論文報告を総合して評価する。

その他ものが変形する,壊れるといった固体強度は物理の問題として一見簡単そうに

見えるが,まだまた未解明な部分が多く残されている。強度は材料を扱う上での最も基本的な物理量である。材料強度を正しく理解することは,事故を防ぐことにもつながるし,新しい材料の開発の指針を与えることにもなる。卒業研究では,固体強度に関する基本的な学習を行うとともに,コンピュータ・シミュレーションによって,原子レベルで強度の問題を扱う。さらに,シミュレーションを通して得られた予測を実験的に確認するにはどうしたらよいかを考えて,実験で確かめることもやりたいと思っている。具体的なテーマは,以下のとおりである。

()金属の液体金属による脆化(LME)こわれにくい金属でも水銀やガリウムのような液体金属をつけると,すぐに破

壊してしまう場合がある。このような現象を液体金属脆化と呼んでいる。この現象のメカニズムはいくつか提案されているが,未だ定説はない。考えつく種々のモデルについてシミュレーションでその妥当性を検証し,どういう組み合わせでLME が起きるかを予測して,実験的に確かめていく。()極低温での転位運動

固体が変形するのは転位という欠陥の一種が動くからである。格子はこの動きに抵抗として働く。その大きさを見積もることは非常に困難だったが,最近計算法が急速に進歩してきている。計算法の改良と実際の物質にあてはめた計算をする。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 崔 博坤

授業の概要・到達目標卒業研究では,年次までの授業科目内容を基礎に,ある特定のテーマを題材

にしてこれまで研究されてきた概要を理解したり,新しい課題を見つけて各自で実験研究を深めていく。卒業研究では,卒業研究を継続して行う。超音波物理学に関する未解決な問題を探り出し,課題解決のために本格的な実験研究を行う。最後に成果発表会を行い,卒業論文をまとめることにより,プレゼンテーション能力も養う。卒業研究は,,週間で完結する学生実験と異なりマニュアルもなく,結果

の見通しもつかない場合が多い。そのため,自主的な学習態度や継続した意欲が強く求められる。卒業研究の中で,基礎的な課題の実践や,教員とあるいは学生同士の議論を行

うことにより,新しい課題を発見してそれを解決する能力,共同作業を行う力等を養うことができる。これらは社会で活躍し,責任を果たすうえで必須の能力である。

授業内容[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 超音波物理学に関する実験[第回] 成果発表会[第回] 卒業論文の執筆

準備学習(予習・復習)の内容参考書の「音響バブルとソノケミストリー」を学習しておくことが必要である。

参考書『音響バブルとソノケミストリー』崔ほか編著(コロナ社,)

音響学に関する学術雑誌に掲載された論文『超音波便覧』(丸善,)

成績評価の方法研究を進める積極性,内容の理解度,成果を総合的に評価する。成果発表会でのプレゼンテーション,卒業論文内容も評価する。

その他超音波物理学研究室のホームページ http://www.isc.meiji.ac.jp/

pkchoi/Profsai.html

指導テーマ超音波は医療や種々の産業で多く使われている。超音波物理学研では強力な超

音波によるキャビテーション現象を,物理の立場から実験的に研究している。強力な超音波を水中に放射すると,水中圧力が周期的に変化するため溶けていた空気が気泡となり,膨張収縮を繰り返す。急激に収縮したときに気泡内は瞬間的に度,数百気圧という極限状態になる。気泡内の水分子は分解されて種々の反応が起こり,プラズマ状態となり発光する。(これを音響キャビテーションと呼び,発光をソノルミネセンスという)この原因を解明するため,発光スペクトル・音響放射の測定,高速度カメラ観察等を行う。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 島田 徳三

授業の概要・到達目標超弦理論の基礎としてまずは弦の量子化を検討する。

授業内容[第回] 研究指針説明[第回] 研究指針説明への質疑応答[第回] 超対称性に関する教科書読解[第回] 超対称性に関する教科書読解[第回] 第中間成果発表[第回] 弦理論に関する教科書読解[第回] 弦理論に関する教科書読解[第回] 弦理論に関する教科書読解[第回] 弦理論に関する教科書読解[第回] 弦理論に関する教科書読解[第回] テーマ設定[第回] 卒業論文執筆[第回] 卒業論文執筆[第回] a のみ総合検討会

以上,教科書読解を中心として計画を述べたが,当然,原論文に挑戦していく。これは,ゼミ(秋学期)を参照されたい。

準備学習(予習・復習)の内容疑問を自問自答で掘り下げ,整理した形で検討会に提出すること。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報

告で評価する

その他素粒子物理学,特に,超弦理論と重力の研究をしている。また非線形系でのカ

オスや量子カオスの研究をしている。卒業研究では,弦理論で最近分かってきた量子場理論と重力理論の対応,ブラックホールでの情報喪失の問題解決と関連して量子情報の基礎を研究する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 鈴木 隆行

授業の概要・到達目標卒業研究に引き続き,超高速光科学・光物性物理・量子物理化学などをキー

ワードに学生個々人のテーマに沿った内容の研究を行う。年間を研究機関の単位として,一つの成果としてまとめる方法を実際の研究を通して学ぶ。時間的な制限の中で何がどこまで明らかになるかを意識して作業できるようにする。

授業内容超短パルスレーザーの発生やその操作,またそれを応用した物性制御や観測技

術の開拓の中から設定したテーマに沿って研究を推進する。特に,年度末に区切りが付けられるようにする。

[第回] 実験方針の策定[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 実験の背景・目的および現状の発表[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 進捗状況報告,実施計画の相談[第回] 実験のまとめ,問題点と今後の展開の発表

準備学習(予習・復習)の内容講義では研究の進捗状況の報告だけなので,実際の研究は時間外に各自の裁量

で進めること。また,進捗状況を的確に伝えられるように工夫して実験研究を進めること。

成績評価の方法研究に対する積極性,日々の論理的な判断,教員との議論の内容に加え,最終

的な研究のまとめ方を評価する。

指導テーマ・古典光学と光学デバイス・レーザー物理学・超短パルスレーザー光の発生と計測・非線形光学・量子物理化学

進行計画年度末に研究発表会を行う。毎回の進行計画は研究の進展状況に応じて判断するので,その進展状況を詳細に説明できるように準備する。

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 鈴木 秀彦

授業の概要・到達目標気象学を基礎とする地球や惑星大気物理学研究の最先端を理解しつつ,未解明

問題に対して,光学的手法を用いた観測的アプローチで挑む。教員が提案した課題に対して,大気の物理量を精密に測定するための装置設計から観測計画の立案と実施,解析までの全研究プロセスを実際に行い,地球物理データを正しく扱い,解釈できる能力を習得することを最終目標とする。指導テーマなどは,卒業研究のシラバスを参照すること。

授業内容[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 研究進捗報告会()[第回] 卒業研究まとめ進捗報告会()[第回] 卒業研究まとめ進捗報告会()[第回] 卒業研究まとめ進捗報告会()[第回] 卒業研究まとめ最終報告会()

準備学習(予習・復習)の内容本科目の遂行に際しては,気象学およびプラズマ物理学の基礎知識が要求され

る。これらは熱力学・統計力学・量子力学・電磁気学・流体力学に基づいているので。これらの科目を復習・予習しておくこと。実験・観測に必要な技術的な手法に関する知識は,適宜資料を提案する。

成績評価の方法「授業への貢献度」すなわち,日常の研究,実験,観測,ディスカッションへの取り組む姿勢を総合して評価する。

進行計画本科目ではフィールドでの観測実験と,得られたデータの取り扱い方が重要と

なる。後半では各自の実験データを解析し,得られた知見を卒業研究論文にまとめる。月研究進捗について最終報告会を実施する。月卒業研究論文のまとめ

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 立川 真樹

授業の概要・到達目標光が物質に当たると放射圧と呼ばれる力を及ぼす。この力により,空中を飛び

回っている原子を減速して極低温まで冷やしたり(レーザー冷却),微粒子を光の中に閉じ込めたりすること(光トラップ)ができる。本研究室の目標は,レーザー光による粒子の運動操作技術を用いて,基礎的な量子効果を検証したり,新たな物理現象を発見したりすることである。

授業内容以下の中から研究テーマを絞り,大学院生と協力して実験に取り組む。

.原子の波動性の検証実験レーザー冷却によって極低温(mK 程度)に冷やされた原子は,波動性を帯びる。速度の遅い原子は,穴を通り抜けたり滑らかな表面で反射したりする際に,波のように回折したり正反射したりすると期待される。超低速で飛行する原子ビーム源を製作し,磁性ナノ粒子アレイによる原子の回折現象の観測に挑戦する。

.光トラップによる氷晶や過冷却水滴の空中浮遊光トラップのなかに小さな過冷却水滴を閉じ込め,空中に静止させた状態で,零度以下の低温における水の分子間構造を解明する。また,レーザー光の強度や偏光を変調することにより,水滴を凍結させたり結晶成長を制御したりする可能性を探る。

.マイクロ粒子の熱放射光トラップにより空中に静止した高温微粒子からの熱放射スペクトルを観測し,プランクの放射式と比較検討する。光量子論の検証実験である。

[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動[第回] 研究活動

準備学習(予習・復習)の内容該当せず

成績評価の方法日常の研究態度,議論の進め方,成果報告を総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 長島 和茂

授業の概要・到達目標雪氷物理学研究室にふさわしい研究テーマは,雪や氷,メタンハイドレートの

ような水分子を含む結晶の研究である。このような結晶は,空の上(雪)や海の表面(海氷),海底下(海底メタンハイドレート),生体内(凍結保存)などさまざまなところに存在,もしくは生成するので,目指す方向性も地球科学,環境科学,資源工学,低温生物学など多岐に渡る。当研究室は,環境や資源や生体の専門家の養成を目指しているわけではない。しかし,それらの分野で扱われている結晶成長には,未解明な問題がたくさん残されているため,結晶成長の専門家として貢献することに,大きな意義を見出し研究に励んでもらいたい。さらには,水の結晶でなくとも,ストームグラスの研究(カンファー結晶)の

ように「形態形成」というキーワードにより実施しているテーマもある。結晶が作り出す精緻な対称的なパターンは,自己組織化現象の典型として,数理科学をはじめとするさまざまな分野で注目されている。以上の研究を行うことにより,研究者としての心構えや,情報収集能力,実験

技能,解析・考察力,さらには発表能力や文章能力の向上を目的とする。

授業内容[第回] ガイダンス[第~回] 実験・解析[第回] 研究経過報告[第~回] 実験・解析[第回] 研究経過報告[第~回] 実験・解析[第回] 研究経過報告[第回] 発表資料や論文の作成[第回] 研究発表

履修上の注意点雪氷物理学研究室のホームページ内のゼミ生用ページのガイダンス資料に研究

を行うに当たっての心構えや進行計画や注意点等を記したので,熟読すること。http://www.isc.meiji.ac.jp/

icephys/zemi/siryoukona/siryou.html.雪氷研を希望する学生へ研究テーマについて,基礎知識,結晶成長の素過

程をもとに考える.卒研を始める前に答えのないことに挑むということ,研究の一連の流れ,

研究室内での共同生活.卒業研究・「面白い論文を探す」,「本の論文を読むとは」

準備学習(予習・復習)の内容研究は実験室において行うのみならず,実験室外においても研究テーマに関す

る様々な疑問点を調査・解消する時間をかけるとともに,実験上の困難を克服するための工夫,実験結果の解釈である考察に対するより良いアイデアを得るための試行錯誤を必要とする。

教科書『Statistical Physics of Crystal Growth』Yukio Saito(World Scientific)『Handbook of Crystal Growthb, Fundamentals: Transport and Stability』Edi-

tor: D. T. J. Hurle(Elsevier)

参考書『結晶は生きている』黒田登志雄著(サイエンス社)『結晶成長』斎藤幸夫著(裳華房)

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,中間発表,卒業研究報告を総合して

評価する。

指導テーマ具体的なテーマは以下の通りである。

()氷結晶のパターン形成(ゆらぎ増幅機構,セル構造・樹枝状結晶の形成)()雪のパターン形成(人工雪成長装置の開発,晶癖の機構解明など)()ガスハイドレートの成長分解機構の研究(高圧チャンバーの開発,ケージ占

有率,ガス分離,アイスレンズの形成)()THF ハイドレートの成長分解機構の研究()氷やハイドレートに対する添加剤の影響(塩類・アルコール・生体の耐凍物

質)

進行計画月下旬 研究スケジュールに関するガイダンス(雪氷物理学研究室)月~月 研究経過報告会月中旬 卒業論文発表会(物理学科)月上旬 卒業論文提出締切月下旬 学会発表(参加できるかどうかは研究の進捗具合による)

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 平岡 和佳子

授業の概要・到達目標卒業研究では,卒業研究で実施した研究内容をもとに,新しい実験事実が

得られるような実際的な実験研究を進めることとなる。

授業内容[第回] 研究計画作成[第回] 研究計画作成[第回] 酸化ストレス検出実験[第回] 酸化ストレス検出実験[第回] 細胞内シグナル伝達検出実験[第回] 細胞内シグナル伝達検出実験[第回] 中間研究成果発表[第回] 研究計画作成[第回] 研究計画作成[第回] 分光学的実験[第回] 分光学的実験[第回] 分光学的実験[第回] 分光学的実験[第回] 最終研究成果発表

履修上の注意点時間割に記載されている卒業研究実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究時間には,研究計画・研究手法の習得・実験などを実施するが,それ

らの方法・結果について,実施研究ノートにまとめ,次回の卒業研究実施までにチェックを受けるようにする。

成績評価の方法日常の研究態度・ディスカッション・研究成果発表などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 光武 亜代理

授業の概要・到達目標卒業研究では,卒業研究で実施した基礎的な技術をもとに,各自の研究を

進めることとなる。

授業内容[第回] 卒業研究の結果を検討[第回] 研究計画の再考[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 研究の実施と報告[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 卒業研究のまとめ[第回] 卒業研究論文の執筆[第回] 最終報告

履修上の注意点時間割に記載されている卒業研究実施曜日は仮置きとなっているので,実際

の曜日・時間については,担当教員とゼミ生が相談のうえ,四月になってから決定するので注意してください。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究時間には,研究の進展に関して実施研究ノートにまとめ,報告するよ

うにする。

成績評価の方法日常の研究態度・ディスカッション・研究成果発表などを総合して評価する。

科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 安井 幸夫

授業の概要・到達目標これまでに物性報告がなく,物性が未知の遷移金属酸化物(銅,コバルト,ニ

ッケル等の遷移金属元素を含む酸化物でセラミックの一種)を合成して物性測定を行い,異常物性や新しい物性現象を実験的に探索する。ここでは特に,量子スピンが生み出す新奇な量子磁気状態の探索や,特異な磁

気状態が電気伝導や誘電性など他の物性に異常を誘起させる新しい現象の探索など,遷移金属酸化物の磁性現象を中心とした物性研究を行う。実験結果が既に分かっている実験テーマに取り組む年次までの物理実験とは異なり,物性が未知の物質を取り上げて,自らの力で試料を合成し物性測定を行いデータ解析してその物性を理解することが目標である。

授業内容卒業研究に引き続いて人つ選んだ研究テーマの実験研究を進める。実験

内容や実験データを皆の前でプレゼンをすることも学習の一環である。[第回] 研究テーマの実験を進めるため準備と実験計画を練る。[第回] 研究テーマに関連する遷移金属酸化物の試料を合成する。[第回] 合成した試料が目的通りできているか試料評価[第回] 試料の純良化[第回] 合成した試料が目的通りできているか試料評価[第回] 合成した試料の物性測定[第回] 実験データの解析[第回] 研究の進展状況報告会[第回] 合成した試料の物性測定[第回] 実験テータの解析と考察[第回] 合成した試料の物性測定[第回] 実験テータの解析と考察[第回] 卒業研究発表と卒業レポートをまとめられるように,実験データ解析

と考察を行う。[第回] 卒業研究発表と卒業レポートをまとめられるように,実験結果の考察

を議論。

履修上の注意点固体物性物理学の基礎知識を身につけていることを前提にしているので,学力

に不安がある者は教科書を良く読んでおくこと。

準備学習(予習・復習)の内容卒業研究に関連する科学論文と固体物性物理学の教科書を読んでおくこと。実

験後には,実験した内容や得られた実験結果を実験ノートに整理して記載しておくこと。

教科書「固体物理学入門」Charles Kittel 丸善株式会社「X 線構造解析」早稲田嘉夫 松原英一郎 内田老鶴圃「磁性入門」志賀正幸 内田老鶴圃

参考書「X 線回折要論」B.D. カリティ,アグネ承風社「強相関物質の基礎―原子,分子から固体へ」藤森淳,内田老鶴圃「磁性」,金森順次郎,培風館

成績評価の方法実験の遂行力,研究ディスカッション,研究の進展状況報告会と卒業研究報告

会の報告内容,卒業レポートの内容を総合して評価する。

指導テーマ具体的な実験としては,()試薬を混ぜて電気炉で加熱して遷移金属酸化物の

多結晶試料や単結晶を合成,()磁化率・比熱・誘電率・電気抵抗などの基礎的な物理量を測定して,異常物性や新しい物性現象を探索,()面白い物性を示す物質を発見した際には,他大学の研究室や海外の研究所に出掛けて,中性子散乱実験や極低温・強磁場での物性実験などを行い,その物性をもっと詳しく調べる,の順で物性研究進めていく。研究テーマの例を下記に記述するが,卒業研究に引き続き,一人一テーマで研究に取り組む。

()量子スピンが次元的に配列した銅酸化物での新奇な量子磁気状態の探索()三量体を構成した量子スピン系の磁性現象の解明()特異な相転移(磁気相転移,金属絶縁体転移,常誘電―強誘電相転移など)

を示す金属酸化物の探索と相転移メカニズムの解明()誘電特性や電気抵抗率の温度依存性を極低温から高温まで全自動測定する実

験装置の開発

進行計画月研究進展状況報告会月卒業研究発表と卒業レポートをまとめられるように研究相談会月卒業研究発表会,卒業レポートをまとめる卒業研究に引き続き,次に示す順序で卒業研究に取り組み,最終的に卒業研

究発表と卒業レポートの執筆を行う。()卒業研究までの実験結果を踏まえて,これからの研究展開を計画する。()研究の展開をするために必要な実験準備を行うとともに,実験計画を練る。()試料の合成()合成した試料の評価()磁化率,比熱,誘電率等の物性測定()実験データの解析と考察()卒業研究発表と卒業論文の執筆

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科 目 名

担当者名

卒業研究

年秋学期集中 単位 吉村 英恭

授業の概要・到達目標生物においてはその構成要素の構造は機能と深く関わっている。したがって,

蛋白質や細胞組織の構造を調べることは生命の営みを調べることの第一歩となる。この研究室では物理的な計測手段を用いて,生体高分子や組織の構造,機能を研究している。具体的な課題としては以下のテーマを考えている。いずれも生体物質を扱うが,特に生物学的,生化学的な知識は前もって必要としない。

()X 線顕微鏡による神経細胞や肝細胞のネットワーク構造の解析組織切片より細胞の立体的配置を調べ,細胞間の相互作用を研究する。光学顕微鏡や電子顕微鏡を使うと焦点深度の問題で非常に大きな労力がかかるが,X 線顕微鏡では度の撮影で広い範囲の立体構造を得ることができる。

()デジタル X 線顕微鏡トモグラフィーの開発X 線顕微鏡を使ってコンピュータートモグラフィー(CT断層写真)を得るシステムを作る。世界的にもまだ実用的なものは報告されていない。

()透過型電子顕微鏡を使った蛋白質の構造の研究バクテリアのモーター蛋白質の構造を次元結晶を作ることにより電子顕微鏡で調べる。

()蛋白質の機能を使った磁性超微粒子の作成とその物性の研究鉄の超微粒子を作る酵素を使って人工的な磁性超微粒子を作り,その磁性などの物性を調べる。また次元配列化した機能素子を作る試みをする。

授業内容[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 実験成果報告会[第回] 研究論文報告会[第回] 研究論文報告会

準備学習(予習・復習)の内容事前に関係論文を読み,次回の実験に関する事を理解しておくこと。実験の内

容をまとめノートに記録すること。

成績評価の方法日常の研究態度,研究ディスカッション,卒業研究発表,卒業研究報告を総合

して評価する。

指導テーマ()X 線顕微鏡による神経細胞や肝細胞のネットワーク構造の解析

組織切片より細胞の立体的配置を調べ,細胞間の相互作用を研究する。光学顕微鏡や電子顕微鏡を使うと焦点深度の問題で非常に大きな労力がかかるが,X 線顕微鏡では度の撮影で広い範囲の立体構造を得ることができる。

()デジタル X 線顕微鏡トモグラフィーの開発X 線顕微鏡を使ってコンピュータートモグラフィー(CT断層写真)を得るシステムを作る。世界的にもまだ実用的なものは報告されていない。

()透過型電子顕微鏡を使った蛋白質の構造の研究

進行計画すでに卒業研究を修得している場合は初めの回でこれまでの結果を検討し

改善する方法を模索する次の回で関連する論文と比較して問題点があればさらに改良を試みる最後の回で研修成果をまとめ研究発表を行う卒業研究を修得してない場合は卒業研究の計画に従う

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発 行 日 年月日

発 行 所 明 治 大 学 理 工 学 部

神奈川県川崎市多摩区東三田

電話 ()

http://www.meiji.ac.jp/sst/

印 刷 所 小宮山印刷工業株式会社

東京都新宿区天神町

電話 ()

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hyoshi p.1 [100%]

インターネットでもシラバスが閲覧できます(認証が必要です)。

Oh-o!Meiji クラスウェブ

https://oh-o2.meiji.ac.jp/

2018年 度

シ ラ バ ス

理 工 学 部 授 業 計 画

(情報科学科 専門科目編)

(数学科 専門科目編)

(物理学科 専門科目編)

明 治 大 学