理工学部Faculty of Science and Engineering
SSS200XF(社会・安全システム科学 / Social/Safety system science 200)シミュレーションSimulation
五島 洋行Hiroyuki GOTO
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2022 |
授業コードClass code | H6530 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
曜日・時限Day/Period | 金3/Fri.3 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
配当年次Grade | |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
経営システム工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
[Course outline]
This class is designed to nurture abilities to solve large-scale and/or complex problems from computational approaches. In analyzing natural and/or social phenomena, we occasionally come across hard problems to solve them analytically. Simulation-based approaches would be effective to address these instances, for which the attendees are expected to acquire basic and advanced skills to manipulate them.
[Learning objectives]
Upon completion, students should have abilities associated with:
1. Operational and programming skills for MATLAB
2. Problem resolution skill, particularly for when unexpected results have been obtained
3. Decision making-skill using obtained results
[Learning activities outside of classroom]
1. Students should spend four hours for preparation and review.
2. Preferred prerequisites: physics on mechanics
[Grading criteria]
The assessment will be conducted based on:
class contribution: 20%, brief reports: 50%, term report: 30%
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
自然現象・社会科学的現象を再現したり解析したりする上で,シミュレーションがいかに有効かを学ぶ.解析的に結果を導くことが容易でない,大規模かつ複雑な問題をシミュレーションによって解決するための能力を身に付ける.
到達目標Goal
1.MATLABの基本操作とプログラム作成が行える
2.期待や予想と異なる結果が出た場合に,プログラムの誤りによるものか,モデルや定式化の問題なのかなど,問題の切り分けと解決が適切に行える
3.計算結果を出すだけでなく,その結果をもって適切な意思決定につなげられる
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
各テーマにつき,概念や理論,実装方法などを説明した後,PCを用いて実習を行う.演習には,数値解析用ソフトウェアMATLABを用いる.
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
なし / No
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching:対面/face to face
※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[対面/face to face]:MATLABの基本操作
MATLABの使い方を説明したのち,ベクトルや行列などの計算を行う
2[オンライン/online]:関数の作成と利用
図の描画,自作関数やスクリプトの作成と使用方法を学ぶ
3[オンライン/online]:条件判定と反復処理
for文やif文を用いた基本的な条件判定や反復処理について学んだのち,これらを用いない効率的な処理方法を学ぶ
4[対面/face to face]:乱数の生成1
一様分布,正規分布,二項分布,指数分布など,よく知られた確率分布に従う乱数を生成する
5[オンライン/online]:乱数の生成2
様々な確率分布に従う乱数の性質を調べる
6[対面/face to face]:ランダムウォーク
ランダムウォークを例題に,2時点の位置関係がランダムに決まる事象を解析する
7[オンライン/online]:ライフゲーム
ライフゲームを例題に,事象が離散的に変化するモデルの数値的解法について学ぶ
8[対面/face to face]:モンテカルロ法
解析的な値を求めることが困難な定積分の値を,乱数によって近似値を求める
9[対面/face to face]:常微分方程式
質点の運動を例題に,常微分方程式の数値的解法について学ぶ
10[オンライン/online]:偏微分方程式
物質の温度分布を例題に,偏微分方程式の数値的解法について学ぶ
11[対面/face to face]:在庫・発注シミュレータ(1)
発注点法の在庫シミュレータを作成する
12[オンライン/online]:在庫・発注シミュレータ(2)
定期発注法の在庫シミュレータを作成する
13[対面/face to face]:待ち行列(1)
M/M/1システムの待ち行列を時間駆動型で記述し,解析する
14[オンライン/online]:待ち行列(2)
M/M/1システムの待ち行列を事象駆動型で記述し,解析する
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
・本授業の準備・学習時間は,各4時間を標準とする.
・物理学,特に力学の基礎を理解していることが望ましい.
テキスト(教科書)Textbooks
学習支援システム上から教材を配布する.
参考書References
経営システム工学に関連するMATLABの本は発刊されていない.
MATLAB自体の入門書として,下記を挙げる.
はじめてのMATLAB,北村 達也著,近代科学社
成績評価の方法と基準Grading criteria
平常点20%,提出課題50%,期末レポート30%の3項目で評価する.
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
今年度は特になし.
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
PC教室にあるデスクトップPCを利用するが,貸与ノートPCを持参しても良い.ただしMATLABが使用できる状態にしておくこと.
その他の重要事項Others
対面/オンラインの実施形態は暫定であり,変更の可能性がある.
経営コンサルティング・情報システムの開発経験から,保守性や可読性にも気を配ったコードの書き方にも言及する.