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情報科学講究１

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令和２年度以降入学者 情報科学講究１
教員名 中原泳青
単位数    2 学年 3･4 開講区分 文理学部
科目群 情報科学科
学期 前期 履修区分 必修
授業形態 対面授業
Canvas LMSコースID・コース名称 Q047241728　2024情報科学講究１（中原泳青・前・木3）
授業概要 画像メディア処理技術の基礎知識を学修する。情報通信企業研究開発部門で実務経験がある教員が，その経験を活かして，実用的な画像メディア処理技術に関する講義を行う。
授業のねらい・到達目標 卒業研究に向けて，画像メディア処理技術の基礎知識に基づき，基本的なプログラミング・プレゼンテーションができるようになる。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1-8及びカリキュラムポリシーCP1-8に対応している．

・経験や学修から得られた豊かな情報科学の知識と教養に基づいて，自己の倫理観を倫理的な課題に適用することができる（A-1-3）
・世界諸国の歴史や政治，経済，文化，価値観，信条などの背景を理解し，国際社会が直面している問題を情報科学の視点から説明することができる（A-2-3）
・仮説に基づく課題や問題を提示し，客観的な情報を基に，論理的・批判的に考察できる（A-3-3）
・問題を分析し，複数の解決策を提示した上で，問題を解決することができる（A-4-3）
・責任と役割を担い，新しい問題に取り組む意識を持ち，そのために必要な情報科学の知識・情報を収集することができる（A-5-3）
・さまざまな人々とのコミニュケーションを通じて相互の意思伝達を自由かつ確実に行い，他者との良好な関係を確立することができる（A-6-3）
・集団の活動において，より良い成果を上げるために，指導者として他者と協働し，作業を行うことができる（A-7-3）
・学修状況を自己分析し，その成果を評価することができる（A-8-3）
授業の形式 講究
授業の方法 文献輪講（兼プレゼンテーション演習）では，指定文献を事前に読み，内容を要約して発表する。また，プログラミング演習では，簡単な画像データ処理を行い発表を行う。
授業参画度は，授業中に口頭で，および，授業外にグループウェアを用いてフィードバックする。

対面授業に参加できない場合：
・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 学科内規による
授業計画
1 【対面】ガイダンス（授業のテーマや到達目標及び授業の方法について説明する）
演習環境の整備
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】シラバスを確認し, 当該分野に関する簡単な調査を行う （2時間）
【事後学習】演習環境を設定する （2時間）
2 機械学習とdeep learningの基礎知識
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】機械学習とdeep learningに関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】機械学習とdeep learningに関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
3 機械学習プログラミング実装環境整備：python, pytorchのインストール
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】実装環境整備に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】実装環境整備に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
4 データ入出力と前処理
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】データ入力と前処理に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】データ入力と前処理に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
5 線形代数の基礎
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】線形代数の基礎に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】線形代数の基礎に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
6 行列の演算
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】行列の演算に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】行列の演算に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
7 指数関数や対数関数の微積分
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】指数関数や対数関数の微積分に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】指数関数や対数関数の微積分に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
8 線形識別関数による2クラスと多クラスの分類
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】線形識別関数による2クラスと多クラスの分類に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】線形識別関数による2クラスと多クラスの分類に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
9 単層パーセプトロンから多層パーセプトロンへ
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】単層パーセプトロンから多層パーセプトロンへに関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】単層パーセプトロンから多層パーセプトロンへに関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
10 多層パーセプトロンの写像能力と学習法
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】多層パーセプトロンの写像能力と学習法に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】多層パーセプトロンの写像能力と学習法に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
11 各種活性化関数
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】各種活性化関数と実装に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】各種活性化関数と実装に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
12 各種損失関数を用いた学習アルゴリズムとその実装
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】各種損失関数を用いた学習アルゴリズムとその実装に関する資料を通読し，内容を簡単にまとめる （2時間）
【事後学習】各種損失関数を用いた学習アルゴリズムとその実装に関する学修内容を振り返り，知識・技術の定着を図る （2時間）
【授業形態】対面授業
13 総合演習，期末報告会の準備(1):発表資料の準備
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】報告会用の発表資料を準備する （2時間）
【事後学習】議論を通じ，発表資料を改善する （2時間）
【授業形態】対面授業
14 総合演習，期末報告会の準備(2)：発表資料の改善
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】報告会用の発表資料を準備する （2時間）
【事後学習】議論を通じ，発表資料を改善する （2時間）
【授業形態】対面授業
15 期末報告会と講評/質疑応答など
（A-1-3，A-2-3，A-3-3，A-4-3，A-5-3，A-6-3，A-7-3，A-8-3）
【事前学習】報告会用の発表資料を準備する （2時間）
【事後学習】発表と議論を振り返り，今後の発展について考察する （2時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 使用しない
参考書 参考書等は，随時指定する．また一部，オンライン教材を利用する予定である．
成績評価の方法及び基準 授業参画度:毎回の実習・演習の成果と期末報告会の内容により評価する．(100%)
Zoom参加の場合でも，対面参加と同じ基準で評価を行う．
オフィスアワー 講義資料掲載の連絡先にメールをして問い合わせること。都度時間調整をして適切な手段で質問に応じる。

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