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最終更新日:2020/05/29  
筑波大学 教育課程編成支援システム

GA13101 情報メディア入門A

1.0 単位, 1 年次, 春A 金3,4
山本 幹雄

授業概要

情報メディア入門A,B,Cでは、情報メディア創成学類の専門領域としての学問分野を概観する。本科目では、情報メディア技術を高度化する際の鍵を握る数学を基礎とする数理工学について学ぶ。内容としては、数理工学の根幹である最適化とシステム制御、およびその応用であるコンピュータによる我々の言葉の処理、画像・音響データの加工・軽量化についてその数理的な仕組みを概観する。また、同時に1,2年次で履修する線形代数、微分積分、確率・統計等の必修数学科目との関係の一部についても学ぶ。

備考

2019年度以降の入学者対象。
専門導入科目(事前登録対象)

授業形態

講義

コンピテンス

汎用コンピテンスとしては「3.データ・情報リテラシー」「4.広い視野と国際性」に関連する。専門コンピテンスとしては、情報メディア入門A,B,Cを合わせるとすべての専門コンピテンスをカバーする: 「1. ディジテルコンテンツ」「2.ネットワークサイエンス」「3.情報メディアとインタラクション」「4.コンピューテイングとシステム」「5.数理的基盤」「6.人間の認知と社会」「7.デザインと創造性」と関連する。

授業の到達目標・学修成果

(1) 数理工学の基礎となる原理を把握し、
(2) 数理工学の情報メディア技術への応用に対して知識を広め、
(3) 数学系必修科目を学ぶ目的の一部を理解する。

キーワード

情報メディア技術, 自然言語処理, 数理最適化, 画像・音響データ処理, システム制御

授業計画

以下の「第n回」の記述は1コマを意味しており、本授業は2コマ連続なので2回分で1週分となる。

第1回[情報メディア技術と数学(山本幹雄)] 1,2年生の数学必修科目(線形代数,微分積分,確率と統計)が情報メディア技術の中でどのように活かされているかについてを概説する。   
第2回[自然言語処理の基礎数理(山本幹雄)] 人間の言葉(自然言語)の曖昧さを計算機がどのように処理しているのかについて数理工学的な観点から概説する。「確率と統計」の関係について触れる。   
第3回[数理最適化入門1(久野誉人)] 数理最適化とは何か.インターネット・サービスとしてポピュラーな路線情報サイトを例に,数理最適化問題の典型例である最短路問題の定式化とその解法について解説する.   
第4回[数理最適化入門2(久野誉人)] 最短路問題を一般化した線形計画問題について,古典的なダイエット問題を例に定式化と解法について議論したのち,線形計画問題の応用と一般化についても解説する.   
第5回[システム制御の基礎数理1(河辺徹)] 制御の目的,概念,システムの実現(製品化)の流れについて数理工学的な観点や最適化との関係から概説するとともにシステムのモデル化について取り上げる.   
第6回[システム制御の基礎数理2(河辺徹)] モデル化されたシステムに対する制御系デザインについて,その問題設定や解法(設計方法),特に最適化と密接に関係する最適制御法を中心に事例を交えて概説する.   
第7回[画像・音響データ圧縮の基礎数理1(徳永隆治)] 写真,動画,音楽等を記述するデジタルデータの特徴的な数理構造を説明し,これを加工し,軽量化するための予測・変換符号化およびエントロピー・算術符号等の要素技術を解説する.   
第8回[画像・音響データ圧縮の基礎数理2(徳永隆治)] インターネットのWEBブラウザを例に,各種画像・音響フォーマットのデコーダとその実装について説明し,伸長されたデータが,デジタルコンテンツにいかに利用されるのかを解説する.   
第9回[復習, 小テスト, アンケート]   
第10回[復習, 小テスト, アンケート]   

履修条件

特になし

成績評価方法

単位修得条件は、学習・教育目標に掲げる内容についての理解を見る各回の小テストにおいて60%以上の点とする。
また、成績(A+〜C)も各回の小テストの点数に基づいて決定する。

学修時間の割当・授業外における学修方法

予習は授業計画中のキーワードをもとにweb検索して予備知識を得ておくと理解の助けになる。復習は配布した資料をもとに行う。練習問題や課題が出ている場合は課題を行うこと。

教材・参考文献・配付資料等

特に指定しないが,参考文献については適宜講義のなかで紹介する.必要に応じて資料を配付する.

オフィスアワー等・連絡先

オフィスアワーは特に設けないが,担当教員訪問のさいは授業時に知らせる連絡先へアポイントメントを取ること.

その他

他の授業科目との関連

GA13201 情報メディア入門B
GA13301 情報メディア入門C

TF/TA