L0986900

応用数学

Applied Mathematics

開講部

工学部

開講学科

情報工学科

開講学年

2年次

開講時期

前期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
講師青木義満この授業の2007年度のアンケートを参照

授業の概要

信号処理をはじめとした工学におけるデータ解析に必須の線形計算の基礎技術を“重ね合わせの原理”からの切り口で紹介し,線形代数や解析学の理解を深める。最小二乗法から直交関数展開,フーリエ級数までを詳しく解説し,その後に学習するフーリエ変換や主軸変換などの重要概念の理解を深める。単なる理論の展開のみの数学講義でなく,情報工学を始めとする全ての工学分野において共通に必要となる実用的な工学応用を意識した内容とする。

達成目標

1.データ解析に必須の線形計算の基礎技術を理解する
2.最小二乗法,直交関数展開,フーリエ級数などの理論理解・計算が可能
3.線形代数や微分積分の基礎についても復習し,理解を深める
4.工学分野において共通に必要となる実用的な数学力・計算力を身に付ける

授業計画

1.イントロダクション:講義の意義、意味付け
・本講義で学ぶ理論の工学的応用事例
2.最小二乗法(1)
・データの表現
3.最小二乗法(2)
・関数の表現. 列ベクトルの表現
4.最小二乗法(3)
・ 列ベクトルの表現
5.直交関数展開(1)
 ・関数の近似
6.直交関数展開(2)
 ・関数の近似, 計量空間
7.直交関数展開(3)
 ・計量空間
8.直交関数展開(4)
9.中間テスト
10.中間テスト解説・演習
11.フーリエ解析(1)
 ・フーリエ級数とその意義
 ・最小二乗近似とフーリエ級数の関係
12.フーリエ解析(2)
 ・複素数の指数関数
 ・フーリエ級数の複素表示
13.フーリエ解析(3)
 ・フーリエ変換の具体的応用イメージ
 ・信号処理への導入説明
14.学習した理論・技術の工学応用
 ・信号処理、主成分分析ほか,工学応用例の紹介
15.期末試験

評価方法と基準

中間試験(40%)と期末試験(50%), 授業内課題・レポート等(10%)

教科書・参考書

教科書:これなら分かる応用数学教室,金谷健一著,共立出版

履修前の準備

線形代数,微分積分についての基礎を学習していることが望ましいが、履修していない学生でも理解できるように工夫を行う。高い学習意欲があれば問題ない。

オフィスアワー

授業終了後

環境との関連

環境に関連しない科目

最終更新 : Thu Sep 20 07:54:04 JST 2012