理工学部Faculty of Science and Engineering

計測とは対象に関するさまざまな量（物理量、化学量など）を、測定器を用いて数値に変換する行為であり、そのことによって個々の対象の間の関係を定量的に明らかにすることができる。計測についての概論としては、さまざまな（主として物理量）を数値化する原理とそれを具体化したセンサのメカニズムについて学ぶ応用物理的なアプローチもあるが、本講義ではセンサーによる信号変換によって得られた数値データの解析・解釈の方法の基礎的な事項を中心に学ぶ。

さまざまな量の計測方法に関する個々の知識よりも、得られた数値データの誤差解析、ならびに、多次元の計測データから対象の性質を説明する本質的な情報を抽出する方法、具体的には主成分分析による次元圧縮などの多変量データの解析法を身につけることを主たる目標とする。まずはセンサ・測定の概要、測定の数値表現法から始まり、測定に不可避な誤差については、誤差の要因、測定方法による誤差の伝搬などを学習し、さらには複数の測定値間の関係の定式化や複数センサからの情報統合法について理解する。また具体的な計測対象として画像パターンをとりあげ、画像データの取得と表現法、色情報の表現、3次元センシング技術などについても理解する。

ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連

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毎回の講義内容を要約したレジメ、ならびに、履修内容についての理解を深めるために適宜、宿題として課される演習問題の受領、宿題とされた演習課題答案の提出、そして、自身の到達度を確認するフィードバックとしての正解表の受領など、これらすべての情報の授受は「学習支援システム」Hoppiiを通じて行う予定です。
また、新型コロナの感染状況によっては、本科目の授業は教室における対面形式ではなく、遠隔会議システムを利用したオンライン授業となる可能性がありますが、Zoomを介しての板書・スライド投影による解説とHoppiiを介しての事前・事後の資料授受による情報共有によって、対面授業とほぼ同等の内容を提供できる見込みです。
オンラインでの開講となった場合の、オンライン授業の方法や各回の授業計画の変更、成績評価方法の変更などについては、学習支援システムでその都度提示する。

なし / No

なし / No

※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。

（1）：ガイダンス、センシングとは

本講義でとりあげる内容、センサの役割、測定とは、基本単位と組立単位

（2）：測定値の表現法

測定値の次元と次元解析、測定値の数値表現と有効数字

（3）：測定値の統計的性質

測定値の分布の表現法、要約統計量、測定量の理論分布、母集団と標本

（4）：測定と誤差

測定の誤差、2種類の測定誤差、Gaussの誤差法則、誤差の表現法

（5）：誤差の伝搬

直接測定と間接測定、間接測定における測定値に要求される精度、誤差伝搬の法則

（6）：最小二乗原理に基づく重回帰分析

最小二乗の原理、線形重回帰式、重相関係数による重回帰式のあてはまりの評価

（7）：主成分分析の原理

センシングにおける主成分分析の位置づけ、２変量の場合の主成分分析、主成分が表現していること

（8）：主成分分析の役割

主成分分析による多次元データの次元圧縮、寄与率と累積寄与率による次元圧縮の評価

（9）：主成分分析の顔画像認識への応用

主成分分析による画像データの次元圧縮、顔画像サンプル集合の主成分分析による固有顔、固有顔による顔画像の符号化・復号化

（10）：画像パターンのセンシング

イメージセンサ、ディジタル画像取得によるサンプリング定理、動画像を表現するビデオ信号、ビデオ信号からディジタル動画像への変換

（11）：画像の色情報のセンシング

色とは、発色法と等色、色情報の表し方（RGB表色系、YCC表色系、マンセル表色系）

（12）：画像による３次元情報の取得

３次元画像センシングの目的と応用、人間による奥行き情報知覚とその工学的実現法、ステレオ法による距離計測の原理、Kinectによる距離画像の取得とその応用

（13）：人の感性に関する心理量の計測

感性情報を数量化する心理学的測定法、感覚量測定法の代表例（評定尺度法と一対比較法）、一対比較法におけるサーストンの比較判断の法則

（14）：全体のふりかえり

重要項目の復習

【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】授業で指示された演習課題は必ず実施することで、授業で学んだ知識の定着をはかること。

講義内容をまとめたプリントを学習支援システム Hoppii を用いて配布する。

特に参照する参考書はない。

成績評価は学期末の定期試験を主とする（70％）が、何回かの宿題として課する演習課題の提出状況とその結果も加味して（30％）、総合的に評価する。合否判定は、期末試験の得点と宿題の得点とを重み付け合算して、その60点以上を合格とする。合格者に対するS～Cの４段階評価は、原則として期末試験の得点に対する相対評価によって判定する。
オンラインでの開講となった場合、成績評価の方法と基準も変更する場合がある。その場合の具体的な方法と基準は、担当教員が学習支援システムで提示する。

授業に対してより能動的な態度で受講してもらうために、引き続き、配布する資料は、要点を受講生が記入する穴埋め形式の資料とする。

使用しない。

担当教員から、学習支援システムを通じた連絡がないか、日ごろから確認をよくするようにしてください。