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ソフトウェア科学特論Ⅲ
| 令和２年度以降入学者 | ソフトウェア科学特論Ⅲ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 教員名 | 大澤正彦 | ||||
| 単位数 | 2 | 課程 | 前期課程 | 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 | ||
| 授業形態 | 対面授業 |
|---|---|
| Canvas LMSコースID・コース名称 | X0226143 2024ソフトウェア科学特論Ⅲ（大澤正彦・前・水1） |
| 授業概要 | Raspberry Pi、レゴエデュケーションSPIKEを使い深層学習で自動走行するロボットを開発することを通しハードウェアの理解を深める 後半ではロボットの企画・設計から開発を実践する。 コンピュータの中で完結したプログラミングから、物理世界で動くプログラムに変わることで、どのようにプログラムの書き方が変わるかを体験を通して学ぶ。 |
| 授業のねらい・到達目標 | ハードウェアを活用した情報技術を身につける。 |
| 授業の形式 | 講義、演習 |
| 授業の方法 | デバイスを実際に触りながら理解を深める。 授業中に提出された課題について口頭で解説とフィードバックをおこなう。 対面参加できない場合の代替方法やフィードバック方法は、zoomを活用することとする。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
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）
【事前学習】シラバスを事前に確認し、授業全体の流れを理解する （2時間） 【事後学習】受講・学習に必要な環境を確認する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 2 |
レゴエデュケーションSPIKEを使用し基本的なプログラムを作成する
【事前学習】レゴエデュケーションSPIKEに使用するソフト等を事前にインストールする （4時間） 【授業形態】対面授業 |
| 3 |
Raspberry Piでできることや活用方法を理解する。Raspberry Piのセットアップ、レゴエデュケーションSPIKEを使用したロボットの組み立てを行う
【事前学習】Raspberry Piについて事前に調べる （2時間） 【事後学習】Raspberry PiとレゴエデュケーションSPIKEを用いた課題に取り組み所定の方法で提出する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 4 |
教師あり学習について理解を深める
【事前学習】教師あり学習の理論について事前に調べる （2時間） 【事後学習】教師あり学習について復習し理解を深める （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 5 |
教師あり学習により自動走行するロボットの開発：学習用のデータ収集
【事前学習】学習用データ収集の作業フローを確認する （2時間） 【事後学習】収集したデータを所定の場所にアップロードする （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 6 |
教師あり学習により自動走行するロボットの開発：収集したデータを用いた教師あり学習の実践
【事前学習】教師あり学習モデル作成の作業フローを確認する （2時間） 【事後学習】データ追加・学習を繰り返し自動走行を改善する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 7 |
深層強化学習について理解を深める
【事前学習】深層強化学習の理論ついて事前に調べる （2時間） 【事後学習】深層強化学習について復習し理解を深める （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 8 |
深層強化学習により自動走行するロボットの開発：環境の構築と学習
【事前学習】深層強化学習モデル作成の作業フローを確認する （2時間） 【事後学習】深層強化学習モデルのテストを行う （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 9 |
深層強化学習により自動走行するロボットの開発：モデルのテスト改善
【事前学習】深層強化学習モデル改善の作業フローを確認する （2時間） 【事後学習】モデルの改善を繰り返し、自動走行を改善する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 10 |
前回までに習得した技術を踏まえ、Raspberry PiやレゴエデュケーションSPIKEを使用してオリジナルのロボットを企画し要件設定する
【事前学習】各自ロボットの草案を書き出す （2時間） 【事後学習】要件を取りまとめチーム内で共有する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 11 |
オリジナルのロボットの要件を基に設計する
【事前学習】各自設計の草案を書き出す （2時間） 【事後学習】設計を取りまとめチーム内で共有する （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 12 |
オリジナルロボットの開発を行う
【事前学習】各自作業内容を確認する （2時間） 【事後学習】要件を満たしている状態にする （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 13 |
オリジナルロボットの中間発表とフィードバックを行う
【事前学習】中間発表の準備を行う （2時間） 【事後学習】発表で得られたフィードバックを取りまとめ、改修する点などを決める （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 14 |
中間発表で得たフィードバックを基に改修を行う
【事前学習】改修方法について確認する （2時間） 【事後学習】改修が問題ないかテストを行う （2時間） 【授業形態】対面授業 |
| 15 |
オリジナルのロボットについて最終発表とフィードバック
【事前学習】最終発表の準備を行う （2時間） 【事後学習】最終発表について、また講義全体を振り返り理解を深める （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 | 使用しない |
| 成績評価の方法及び基準 | 授業参画度:普段の授業の参画度やプレゼンテーションによって評価する(100%) |
| オフィスアワー | 随時Slackのチャンネル内で受け付ける。 |