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学習支援計画書(シラバス) 検索システム
情報工学専攻
対象課程 科目名 単位数 科目コード 開講時期 授業科目区分
博士前期課程(修士課程)
情報処理数理モデル特論
Information Processing Paradigms
2 2456-01 2022年度
後学期
関係科目
担当教員名
授業科目の学習・教育目標
キーワード 学習・教育目標
1.複雑系 2.カオス,フラクタル 3.セルオートマトン 4.量子情報処理 この科目では情報処理機能を備えたシステムを数理的な手法を用いて学ぶ.とくに,単純な 要素が集まり全体として複雑な振る舞いを示す複雑系と量子現象を用いた量子情報処理につ いて学ぶ.理論的な手法だけでなく,シミュレーションを通して実践的に学ぶ.
授業の概要および学習上の助言
この科目では,はじめに複雑系の概念を学ぶ.続いて,そのモデルとして,連続力学系にあわられる種々のアトラクタやカオ スについて学ぶ.そこで現れるフラクタルについてビデオを使って説明する.続いて,情報処理システムとしてのセルオート マトンについて学ぶ.最後に,従来の情報処理を超えるものとして近年,注目をあびている量子情報処理について学ぶ.講義 全体を通して,理論だけでなく,コンピュータシミュレーションを通して種々の現象を体験する.なお,講義で用いるスライ ドでは一部英語を用いる.
教科書および参考書・リザーブドブック
教科書はない.参考文献は講義で紹介する.
履修に必要な予備知識や技能
事前に要求される知識はない.最新版のMATLABがインストールされたノートパソコンを持参すること
学生が達成すべき行動目標
No.
複雑系の定義を説明できる
力学系の種々のアトラクタ,特にカオスについて説明できる
フラクタルの特徴を説明できる
セルオートマトンと,そのクラス分類,カオスの縁について説明できる
量子情報処理について説明できる
達成度評価
評価方法 試験 クイズ
小テスト
レポート 成果発表
(口頭・実技)
作品 ポートフォリオ その他 合計
総合評価割合 0 0 20 50 0 0 30 100
評価の要点
評価方法 行動目標 評価の実施方法と注意点
試験
クイズ
小テスト
レポート 授業でレポート課題を提示する.
成果発表
(口頭・実技)
授業で発表課題を提示する.
作品
ポートフォリオ
その他 講義の出席状況を評価対象とする
具体的な達成の目安
理想的な達成レベルの目安 標準的な達成レベルの目安
右記の標準的な達成レベルに加えて,各自の研究分野の工学設 計上の問題例について複雑系の手法の基き解析,評価できる. 授業で扱う各単元の内容をほぼ理解し,それらを代表する演習 問題をほぼ,正確に解答できる.
※学習課題の時間欄には、指定された学習課題に要する標準的な時間を記載してあります。日々の自学自習時間全体としては、各授業に応じた時間(例えば2単位科目の場合、予習2時間・復習2時間/週)を取るよう努めてください。詳しくは教員の指導に従って下さい。
授業明細
回数 学習内容 授業の運営方法 学習課題 予習・復習 時間:分※
第1回 複雑系概論 講義 予習・復習 30
第2回 力学系 講義と演習 予習・復習 45
第3回 線形系 講義と演習 予習・復習 45
第4回 非線形系 講義と演習 予習・復習 45
第5回 ポアンカレ断面 講義と演習 予習・復習 45
第6回 フラクタル 講義と演習 予習・復習 45
第7回 フラクタルビデオ鑑賞 ビデオ視聴 予習・復習 45
第8回 セルオートマトン 講義と演習 予習・復習 45
第9回 カオスの縁仮説 講義と演習 予習・復習 45
第10回 スペクトル解析 講義と演習 予習・復習 45
第11回 量子ビット 講義と演習 予習・復習 45
第12回 ブロッホ球 講義と演習 予習・復習 45
第13回 量子回路 講義と演習 予習・復習 45
第14回 量子アルゴリズム 講義と演習 予習・復習 45
第15回 量子暗号 内容振り返り 講義と演習 予習・復習 45