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授業科目名 | データサイエンス入門 | ||||||||||||||||||||||||||||
時間割番号 | CDS009 | ||||||||||||||||||||||||||||
担当教員名 | チェン リー チュイ | ||||||||||||||||||||||||||||
開講学期・曜日・時限 | 後期・金・I-1-II-1 | 単位数 | 2 | ||||||||||||||||||||||||||
<対象学生> | |||||||||||||||||||||||||||||
応用化学科 | |||||||||||||||||||||||||||||
<授業の目的> | |||||||||||||||||||||||||||||
この授業は,コンピュータの実習を通じて,数値データの処理・統計分析・可視化,文書・レポート・学術発表資料の作成,情報収集・交換などができるようになること。 すなわち「情報リテラシ−」と「データリテラシー」を身につけることを目標としている。 |
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1) コンピュータの基本操作,ファイルの管理などを行うことができる。 2) 文書作成ソフトを利用して文書・レポートの作成を行うことができる。 3) 表計算ソフト等を利用して実験データ等のデータ整理,作図,レポートの作成を行うことができる。 4) ネットワーク環境の基本構成を理解し,ネットワークにアクセスして情報の検索を行うことができる。 5) コンピュータを用いてデータの統計処理を行うことができる。 6) 数値データの可視化によって特徴を見つけることができる。 7) データサイエンスや計算科学等に必要なプログラミングの基礎を,Julia 言語を通して修得する。 |
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<本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー(能力・資質)> | |||||||||||||||||||||||||||||
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<授業の方法> | |||||||||||||||||||||||||||||
学習管理システムE-Learning (Moodle)上に授業・課題資料を掲示する。 授業資料を参考して実習を行い,期限までに課題を提出する。 実習では,情報メディア館実習室の端末(コンピュータ、一人一台)を使用する。 自分の個人パソコンを使ってもOKです。 この授業はフリーの科学技術計算用言語 Julia を活用する。 対面と ZOOM または Team による授業を予定しています。 |
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<成績評価の方法> | |||||||||||||||||||||||||||||
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<受講に際して・学生へのメッセージ> | |||||||||||||||||||||||||||||
(未登録) | |||||||||||||||||||||||||||||
<テキスト> | |||||||||||||||||||||||||||||
(未登録) | |||||||||||||||||||||||||||||
<参考書> | |||||||||||||||||||||||||||||
(未登録) | |||||||||||||||||||||||||||||
<授業計画の概要> | |||||||||||||||||||||||||||||
1)ガイダンス データサイエンス概論,コンピュータ,CPU,記憶装置,OS,ファイルシステム,ファイルフォーマット一覧,インターネット,ワールドワイドウェブ,HTML,プログラミング言語の紹介 Julia プログラミング: 紹介,簡単な演算,print(“Hello World”) 2)コンピュータの数値表現と文字コード 2進数,16進数,Byte,整数,符号なし整数,文字コード(ASCII、Unicode) Julia プログラミング: Int, Uint, big, Char 3)データの型&配列演算 データの更新,配列の要素,配列の演算,順列,逆列,乱数列,簡単のグラフ Julia プログラミング: typeof, length, sizeof, maximum, minimum, argmax, argmin, sum, f.(x), rand, randn, plot, plot! 4) 応用線形代数I ベクトル,行列,多次元行列,行列の積,転置行列,行列式,逆行列,線型方程式系,線形写像 Julia プログラミング: savefig, pwd, zeros, ones, diagm, transpose, dot, det, inv, plot! 5)プログラムの流れの制御&関数 統合開発環境 IDE,文字列の出力,文字列の制御,エスケープ文字,文字列の結合,if-文,for-文,for-for-文,関数の定義,乱歩 Julia プログラミング: print, println, string, if, else, end, for, function 6) 表形式データの処理 I: Excel 表計算の基本操作,ショトカットキー,絶対セル参照,相対参照,グラフの挿入,気象庁データ,NISTデータベース,If関数,矩形波のフーリエ級数 7) 表形式データの処理:Julia を用いる処理 区切り文字,CSV,甲府の気象データ Julia プログラミング: mean, std, DataFrames, DelimitedFiles 8)応用数値解析:微分・積分・求根アルゴリズム 数値解析,数値微分,数値積分,ニュートン法,方程式の近似解法 Julia プログラミング: sqrt, exp, cos, sin, pi, plot, annotate! 9) 情報処理:プレゼンテーションソフト MSパワーポイント:図形&テキストの挿入,RGB,クロマキー合成,図形の接合・型抜き,アニメーション,暗号化,共通鍵暗号 10)情報処理:文書編集 WORD MS Word: レイアウト,ページ番号,表の挿入,ヘッダー,見出し,文字列の折り返し,グループ化,図表番号の挿入,目次の挿入 11)応用統計学入門 I 量・質的データ,多次元・時系列データ,統計代表値,平均値,中央値,最頻値,分散,不偏分散、標準偏差,ヒストグラム,相関係数,Iris data set Julia プログラミング: mean, std, var, histogram, cov, cor 12)統計学入門 II 乱数列,確率とモンテカルロ法,ロト6,正規分布,確率分布関数 Julia プログラミング: binomial, findall, scatter 13)線形回帰 & ビグデータ 回帰分析,最小二乗法,乱数関数を用いて検証,体重と身長の関係,ビッグデータ,全世界のコロナの感染データ Julia プログラミング: DataFrames, CSV, Plots, Statistics, Random, LinearAlgebra, Dates, missing 14)最終課題の準備 15)最終課題の提出・発表 |