| 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 | 2023 |
| 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 | 小西館‐PC教室2 |
| 配当年次Grade | 2年 |
| 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 |
【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 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 is based on:
class contribution: 20%, brief reports: 50%, term report: 30%
【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。
| 回 / No. | 各回の授業形態予定 / methods of teaching | テーマ / Theme | 内容 / Contents |
|---|---|---|---|
| 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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，乱数を用いて近似値を求める |
| 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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 | 対面/face to face | 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を持参してもよい．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】
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．