理工学部Faculty of Science and Engineering
MAN300XF（経営学 / Management 300）応用システム工学Applied Systems engineering
髙橋 宏治Koji TAKAHASHI
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 | 2024 |
| 授業コードClass code | H6818 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 金1/Fri.1 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 小西館‐W306 |
| 配当年次Grade | 3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 |
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Outline (in English)
Course outline:
In digital transformation, systems are becoming more complex and sophisticated, and flexible and smart operations are required. The purpose of this class is to understand the basic concepts and to be able to apply and develop them to actual systems.
Learning objectives:
1. To be able to explain the overall picture and characteristics of system engineering in digital transformation, and the points of its sophistication
2. To be able to treat the event-driven system as a discrete event system for flexible system operation.
3. To be able to use feedback control theory, which is the basis of the system's control method.
4. To be able to think about future development such as autonomous overall optimization of the system
Learning activities outside of the class room:
Before/after each class meeting, students will be expected to spend four hours to understand the course content.
Grading criteria/Policy:
Your overall grade in the class will be decided based on the following:
Midterm examination : 40%, Term-end examination : 40%, In-class exercise : 20%.
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
デジタルトランスフォーメーションが進展している現代社会において、システム統合による変革が本質であり、システムが複雑化・高度化すると共に要求される運用もフレキシブル化・スマート化が求められている。この基本概念を理解し、実システムへの応用・発展につなげられるようになることを目的とする。
まず、デジタルトランスフォーメーションやシステム工学・制御の全体像と特徴を知る。つぎに、システム運用のフレキシブル化のための基本である事象駆動について、離散事象システムとして理解する。そして、システムの制御実現の手法の基礎であるフィードバックシステムを理解する。これらを用いて、システム全体の最適化に結び付ける。
到達目標Goal
1. デジタルトランスフォーメーションにおけるシステム工学の全体像と特徴、その高度化の要点を説明できる。
2. システム運用のフレキシブル化のための事象駆動について、離散事象システムとし捉えて取り扱うことができる。
3. システムの制御手法の基礎であるフィードバック制御論を使うことができる。
4. システムの自律的全体最適化など今後の発展について考えることができる。
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. ）
各回の授業は、講義を行った後、内容の理解を深めるため演習を実施する。次の回の授業の初めに、前回の演習の解説を行い全体に対してフィードバックする。また、授業進捗の節目に、レポート課題を課す。
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]：スマート社会とシステム工学
デジタルトランスフォーメーション／第４次産業革命／サイバーフィジカルシステム／創発／システム思考／【演習】
2[対面/face to face]：システム制御とは
工程制御（離散事象系）と動作制御（連続系）の連携／フィードバックの概念／グラフや数式によるシステムの表現／【演習】
3[対面/face to face]：離散事象システムの基礎概念
離散事象／event driven／非同期・並行システム／【演習】仕様から非同期・並行条件の導出
4[対面/face to face]：離散事象システムのモデル化
事象と状況／出来事の発生による遷移／グラフによるモデル／【演習】例題のモデル化
5[対面/face to face]：PetriNetの数理的扱い
Petri Net／接続行列による記述と実行／【演習】PNによるシステム記述と接続行列の導出
6[対面/face to face]：離散事象システムの構造
離散事象システムの構造と挙動／競合／デッドロック／パイプライン処理／排他制御／連携制御／【演習】
7[対面/face to face]：離散事象システムの実応用
ボトルネック／バッファ／ラインバランス／クリティカルパス／ Petri Net応用／国際標準プログラミングIEC61131-3 ／【演習】
8[対面/face to face]：離散事象システムのシミュレーション
離散事象系シミュレータ／シミュレーションの事例／【演習】例題のシミュレーション
9[対面/face to face]：フィードバックシステムのブロック線図
目標値と制御量／外乱／フィードフォワードとフィードバック／ブロック線図／【演習】フィードバックによる外乱抑制効果
10[対面/face to face]：システムの伝達関数と応答の特徴
ブロック線図の等価変換／ラプラス変換／伝達関数／伝達関数と応答／【演習】システムの伝達関数の導出・応答の把握
11[対面/face to face]：フィードバックシステムの安定性
フィードバックシステムの構造と現象／安定性／周波数特性／フィードバック制御系の安定判別／補償による安定化／【演習】Bode線図を利用した安定化設計
12[対面/face to face]：フィードバックシステムの性能向上
フィードバックシステムの特性補償／定常特性向上／過渡特性向上／安定性向上／性能向上／【演習】
13[対面/face to face]：離散事象システム制御と連続システム制御の融合
バンバン制御による最短時間制御／ポジキャスト制御による有限整定制御／ファジィ制御／ハイブリッドペトリネット／ サイバーフィジカルシステム／システム・オブ・システムズ／【演習】
14[対面/face to face]：まとめ・試験
1～13 の全体のまとめ／【試験】
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・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】
・授業支援システムを介して配布する授業資料を予習する
・関連する数学等の基礎を事前に思い出しておく
・授業で行った演習問題等を復習する
・授業進捗の節目のレポート課題
テキスト（教科書）Textbooks
授業支援システムを介して授業資料を配布する。
参考書References
各回の授業において、必要に応じて紹介する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
中間試験(40%)、期末試験(40%)、各回の授業における演習(20%)
※中間試験には、レポート課題も含める
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
従来、演習問題は授業時における紙版の配布のみであったが、授業終了後にPDF版を学習支援システムの教材欄にアップロードする。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
資料配布・課題提出等のために学習支援システムを利用する。
その他の重要事項Others
兼任講師のため、授業時間外の質問・連絡等は電子メールを用いる。