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コンピュータ科学特論Ⅰ
| 令和２年度以降入学者 | コンピュータ科学特論Ⅰ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 教員名 | 尾上洋介 | ||||
| 単位数 | 2 | 課程 | 開講区分 | 文理学部 | |
| 科目群 | 地球情報数理科学専攻 | ||||
| 学期 | 前期 | 履修区分 | 選択必修 | ||
| 授業の形態 | 対面授業 BlackboardのコースID：20221953 |
|---|---|
| 授業概要 | ネットワーク構造を持ったデータは社会の様々な場面に登場し、それらを人間が読み取れるように可視化することは重要である。本授業では、ネットワークデータを可視化するためのグラフ描画（Graph Drawing）アルゴリズムとそれらを活用したネットワーク可視化について学修する。 担当教員の企業でのソフトウェア開発経験をもとに、プログラミングに関する実務的な観点からも授業を行う。 |
| 授業のねらい・到達目標 | 種々のグラフ描画アルゴリズムを理解し、それらを自らの手で実装できるようになる。 また、それらを活用し実際のネットワークデータに適用した可視化ができるようになる。 |
| 授業の方法 | 授業の形式：【講義】 講義を中心とし，随時演習を行う。 毎回授業終了後にリアクションペーパーを提出すること。 リアクションペーパーの内容は次回授業時に適宜フィードバックする。 到達度を確認するために第15回に成果発表会を行う。 発表内容はレポートにまとめて提出すること。 成果発表会の発表に対して講評を行いフィードバックする。 提出されたレポートは添削して返却する。 オンライン参加の要件：学部の方針に従う。 学部が定める要件を満たし、オンライン参加が認められた場合の受講方法： ・授業時間帯にZoomにて授業に参加する。 ・上記以外の事項（レポート〆切等）は、対面参加学生と同条件とする。 |
| 履修条件 | グラフ理論とデータ構造・アルゴリズム及びそれらに関連したプログラミングの基本的な知識があることが望ましい。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
グラフ理論とグラフのデータ構造
【事前学習】グラフ理論とデータ構造について復習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、グラフ理論とグラフのデート構造について復習する （2時間） |
| 2 |
ネットワークの可視化
【事前学習】ネットワークの可視化について資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、ネットワークの可視化について復習する （2時間） |
| 3 |
ネットワークデータの収集
【事前学習】ネットワークデータの収集について資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、ネットワークデータの収集について復習する （2時間） |
| 4 |
力指向レイアウト（1）：Kamada and Kawaiのアルゴリズム
【事前学習】Kamada and Kawaiのアルゴリズムについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、Kamada and Kawaiのアルゴリズムについて復習する （2時間） |
| 5 |
力指向レイアウト（2）：Fruchterman and Reingoldのアルゴリズム【同時双方向型】
【事前学習】Fruchterman and Reingoldのアルゴリズムについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、Fruchterman and Reingoldのアルゴリズムについて復習する （2時間） |
| 6 |
力指向レイアウト（3）：FMMM
【事前学習】FMMMについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、FMMMについて復習する （2時間） |
| 7 |
木のレイアウト（1）：階層レイアウト
【事前学習】木の階層レイアウトについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、木の階層レイアウトについて復習する （2時間） |
| 8 |
木のレイアウト（2）：放射状レイアウト
【事後学習】授業内容を振り返り、木の放射状レイアウトについて復習する （2時間） |
| 9 |
円形レイアウト（1）：単一円上のレイアウト
【事前学習】単一円上のレイアウトについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、単一円上のレイアウトについて復習する （2時間） |
| 10 |
円形レイアウト（2）：複数円上のレイアウト
【事前学習】複数円上のレイアウトについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、複数円上のレイアウトについて復習する （2時間） |
| 11 |
階層レイアウト（1）：閉路除去と階層割当
【事前学習】階層レイアウトの閉路除去と階層割当について資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、階層レイアウトの閉路除去と階層割当について復習する （2時間） |
| 12 |
階層レイアウト（2）：交差最小化
【事前学習】階層レイアウトの交差最小化 （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、階層レイアウトの交差最小化について復習する （2時間） |
| 13 |
階層レイアウト（3）：座標割当
【事前学習】階層レイアウトの座標割当について資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、階層レイアウトの座標割当について復習する （2時間） |
| 14 |
その他のレイアウト
【事前学習】その他のレイアウトについて資料を予習する （2時間） 【事後学習】授業内容を振り返り、その他のレイアウトについて復習する （2時間） |
| 15 |
生か発表会とフィードバック
【事前学習】成果発表プレゼンテーションの準備を行う （2時間） 【事後学習】各自でこれまでの授業内容の振り返りを行う （2時間） |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | なし |
| 参考書 | Roberto Tamassia (編集), Handbook of Graph Drawing and Visualization, Chapman and Hall/CRC, 2013 |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート:ネットワーク可視化に関する1回のレポート(50%)、授業参画度:成果発表会でのプレゼンテーション(50%) オンライン参加の場合の評価は対面参加と同等に扱う。 |
| オフィスアワー | 随時受け付ける。授業時に伝えるメールアドレスにてアポイントを取ること。 |