2023年 理工学部 シラバス - 土木工学科
設置情報
| 科目名 | ゼミナール | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 土木工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 梅村・大沢 他 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 1 | 曜日時限 | 土曜5 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | A65N |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 風工学（かぜこうがく）は，土木だけでなく，気象，建築，電気，機械など，様々な分野と関わり合いのある幅広い学問分野です。取り扱う問題は，台風や竜巻などによる強風災害だけに限らず，構造物の設計時に必要となる風荷重の評価や風による振動問題，都市域のビル風やヒートアイランド現象，大気汚染，室内の快適な通風や換気などの空気環境問題，再生可能な風力エネルギーの利活用など，非常に多岐に渡ります。そのため風工学研究室では，本授業の目標を「社会で必要とされるシミュレーション，AI，プログラミングなどのコンピュータスキルを身に付ける」に設定し実施します。 本科目はDP1・2・3・4・5・6・7・8及びCP1・2・3・4・5・6・7・8に該当しています。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
本科目は対面形式で実施する。 個人ワークとグループワークを織り交ぜながら実施する。 プレゼンテーションの機会を豊富に含める。 |
| 履修条件 | 選択。 開講曜日・時限は配属された学生の履修状況を考慮して最終的に決定する。 |
授業計画
| 第1回 | 【社会で使われているコンピュータスキル】 ・実社会のコンピュータ活用事例 ・これから必要とされるコンピュータスキル ［事前学習］プログラミングⅠもしくはⅡの授業内容を復習すること。（30分） ［事後学習］実社会のコンピュータ活用事例を調べること。（30分） |
|---|---|
| 第2回 | 【3Dモデリングと3Dプリンティング（1）】 ・3Dモデルの種類 ・CADの形状表現に用いられる数学 ［事前学習］CADで3Dモデリングにチャレンジすること。（30分） ［事後学習］授業で学んだ幾何形状と数学に関する内容を復習すること。（30分） |
| 第3回 | 【3Dモデリングと3Dプリンティング（2）】 ・3Dモデルの作成 ・3Dプリンティングで必要となるデータ ［事前学習］CADで3Dモデリングにチャレンジすること。（30分） ［事後学習］3Dプリントのためのデータを作成すること。（30分） |
| 第4回 | 【3Dモデリングと3Dプリンティング（3）】 ・3Dプリンタによる造形 ［事前学習］3Dプリントのためのデータを作成すること。（30分） ［事後学習］3Dプリンタ造形物の精度を確認すること。（30分） |
| 第5回 | 【AIによる画像判別（1）】 ・実社会でのAI活用事例 ・Pythonプログラミング入門 ［事前学習］実社会でのAI活用事例を調べること。（30分） ［事後学習］Pythonプログラミング課題にチャレンジすること。（30分） |
| 第6回 | 【AIによる画像判別（2）】 ・画像判別AIの仕組み ・Pythonによるデータの統計分析 ［事前学習］Pythonプログラミングを復習すること。（30分） ［事後学習］統計分析プログラムを完成させること。（30分） |
| 第7回 | 【AIによる画像判別（3）】 ・Pythonによる画像判別AIの構築 ［事前学習］Pythonプログラミングを復習すること。（30分） ［事後学習］画像判別AIを構築すること。（30分） |
| 第8回 | 【AIによる画像判別（4）】 ・画像判別AIコンテスト ［事前学習］画像判別AIを完成させること。（30分） ［事後学習］コンテスト結果を考察すること。（30分） |
| 第9回 | コンピュータシミュレーションの基礎理論に関する講義（１） 【事前学習】参考書の当該箇所を読み，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（30分） 【事後学習】講義内容を復習し，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（30分） |
| 第10回 | コンピュータシミュレーションの基礎理論に関する講義（２） 【事前学習】参考書の当該箇所を読み，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（15分） 【事後学習】講義内容を復習し，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（15分） |
| 第11回 | 風のコンピュータシミュレーションの準備（１）：プログラム操作手順の説明 【事前学習】参考資料の当該箇所を読み，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（30分） 【事後学習】配布されたプログラムを再度動かし，操作手順を確認すること。（30分） |
| 第12回 | 風のコンピュータシミュレーションの準備（２）：データファイルの説明 【事前学習】参考資料の当該箇所を読み，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（30分） 【事後学習】配布されたデータファイルを，独自のデータに書き換えること。（30分） |
| 第13回 | 風のコンピュータシミュレーションの準備（３）：データ処理・分析方法の説明 【事前学習】参考資料の当該箇所を読み，理解できなかった箇所を質問できるようまとめること。（30分） 【事後学習】独自のデータに基づいて行ったシミュレーションの結果を，講義を参考に自身で処理・分析すること。（30分） |
| 第14回 | 風のコンピュータシミュレーション（１）：課題提示 【事前学習】自身で行うシミュレーションの内容を検討すること。（30分） 【事後学習】独自のデータに基づいて行ったシミュレーションの結果を，講義を参考に自身で処理・分析すること。（30分） |
| 第15回 | 風のコンピュータシミュレーション（２）：コンピュータ演習 【事前学習】自身で行うシミュレーションのデータを作成すること。（30分） 【事後学習】独自のデータに基づいて行ったシミュレーションの結果を，前回の講義を参考に自身で処理・分析し，レポートにまとめること。（30分） |
その他
| 教科書 |
特に指定しない．資料は随時プリントとして配付する．
|
|---|---|
| 参考書 |
日本風工学会編集 『風工学ハンドブック』 朝倉書店 2007年 第1版
日本計算工学会 編 『第3版 有限要素法による流れのシミュレーション』 丸善出版 2017年
伊藤真 『Pythonで動かして学ぶ!あたらしい機械学習の教科書』 翔泳社 2019年
一部をコピーして配付する．
|
| 成績評価の方法 及び基準 |
課題の成果，報告会でのプレゼン内容等を総合し評価する． |
| 質問への対応 | 質問は随時対応します． |
| 研究室又は 連絡先 |
タワー・スコラ10階S1026室，hasebe.hiroshi@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
水曜 駿河台 17:00 ～ 18:00
|
| 学生への メッセージ |
風工学は地球規模の環境の変化，社会システムの変化に柔軟に対応し，未来の風を考えなければなりません。時々刻々変化する状況に対応できる柔軟な発想力も，本研究室では育んでいます。 |