2021年 理工学部 シラバス - 応用情報工学科
設置情報
| 科目名 | シミュレーション工学 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 応用情報工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 西脇 大輔 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 金曜2 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | K52K |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
| その他 | 実務経験のある教員による授業科目 | ||
概要
| 学修到達目標 | 本講義では，現象を記述するモデル化の手法や，種々のシミュレーション技法を学修することで，様々な問題をコンピュータを活用して数値的に解析することができるようになる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
授業は，アルゴリズムの解説を中心に，プロジェクタと板書を併用して行う。必要に応じて演習を行いながら進める。 講義に使用するパワーポイントのプレプリントをCSTポータルにアップロードするので，事前にダウンロードし予習すること。 担当教員の企業における長年の研究開発経験に基づき、方法論のみならず、豊富な応用事例を交えて学修する。 なお、令和3年度は対面での授業とオンデマンドの授業とを併用する「ハイブリッド型授業」の形態をとる。 |
| 履修条件 | コンピュータシミュレーションは、物理モデルを数式化して、振る舞いを調べたり、最適化を行う。そのための基本知識として、「数値解析」，「数値計算法」を修得していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | シミュレーションの目的について概観し、コンピュータシミュレーションの有効性を説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でコンピュータシミュレーションの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
|---|---|
| 第2回 | シミュレーションの手順について学習し、シミュレーションのシーケンスが設計できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でシミュレーション手順の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第3回 | シミュレーションモデルについて学修し、各モデルの特徴について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でシミュレーションモデルの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第4回 | 決定的モデルについて学修し、このモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で決定的モデルの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第5回 | 確率的モデルと乱数について学修し、このモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で確率的モデル、乱数の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第6回 | モンテカルロ法について学修し、活用できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でモンテカルロ法の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第7回 | 統計的モデルについて学修し、このモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で統計的モデル、乱数の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第8回 | 連続系シミュレーションについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で連続系シミュレーションの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第9回 | 離散系シミュレーションについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で離散系シミュレーションの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第10回 | 待ち行列モデルについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で待ち行列の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第11回 | ニューラルネットワークについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でニューラルネットワークの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第12回 | 遺伝的アルゴリズムについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で遺伝的アルゴリズムの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第13回 | マルチエージェントについて学修し、このシミュレーションモデルの特徴や用途について説明できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でマルチエージェントの調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） プレプリント，参考書，インターネット等で表記の項目について検索し30分～1時間程度一読しておくこと。次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に30分～1時間程度は取り組むこと。 |
| 第14回 | シミュレーションの応用について事例を学修し、様々なタイプシミュレーションを適材適所に応用できるようになる 【事前学習】テキスト、文献等でコンピュータシミュレーション事例の調査を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で授業内容についての復習を行う。（120分） |
| 第15回 | 理解度確認及び解説を実施し、コンピュータシミュレーションの分類、モデル、アルゴリズムを総括し、用途に応じたコンピュータシミュレーションができるようになる 【事前学習】テキスト、文献等で学修内容全般の再復習を行う。（120分） 【事後学習】テキスト、文献等で解説内容についての復習を行う。（120分） |
その他
| 教科書 | |
|---|---|
| 参考書 |
白鳥則郎，佐藤文明，斎藤 稔，石原 進，渡辺 尚 『シミュレーション』 未来につなぐデジタルシリーズ 共立出版 2013年 第初版版
高橋勝彦，伊呂原 隆 ，関 庸一 ，平川保博 ，森川克己 『シミュレーション工学』 電気・電子工学テキストシリーズ 朝倉書店 2007年 第初版版
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
理解度確認のための総合演習（60%），及び演習，課題提出(40%)による総合評価 |
| 質問への対応 | 随時受け付けるが，事前にメールでアポイントをとることが望ましい。 |
| 研究室又は 連絡先 |
西脇：船橋校舎2号館1階212室（nishiwaki.daisuke@nihon-u.ac.jp） |
| オフィスアワー |
水曜 船橋 13:20 ～ 14:50
|
| 学生への メッセージ |