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授業科目名 システム設計
時間割番号 TJM311
担当教員名 小谷 信司/宗久 知男
開講学期・曜日・時限 前期・月・III 単位数 2
<対象学生>
(未登録)
<授業の目的>
システムとは、「多数の構成要素が有機的な秩序を保ち、同一目的に向かって行動するもの」あるいは「所定の任務を達成するために、選定され配列され、互いに連携して動作売る一連のアイテム(ハードウェア、ソフトウェア、人間要素)の組み合わせ」などと表現されるものである。諸君はこれまでに自然科学や社会科学など多くの科学的な学問を修めてきたが、総じてそれらは特定のカテゴリに細分化された知識を個別に学ぶものであった。しかし、本科目の主題である「システム学」はそれらの学問とは少々趣が異なり、これ単体で一つの閉じられた学問というわけではない。何らかの目的を達成するために、または何らかの問題解決のために、世の中の様々な学問や知見を取捨選択し、さらにそれらを効果的に組み合わせ、一つの処理系を構築するとき、この処理系は一般にシステムと呼ばれるものになる。本科目では、達成すべき目的や解決しなければならない問題に対して、有効な「システム」を作り上げるための基礎的な素養を身につける。
<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)
工学部(~2023年度入学生)>機械工学科向け
工学部(~2023年度入学生)>電気電子工学科向け
工学部(~2023年度入学生)>コンピュータ理工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
CS-A専門5.時代の変化に対応できるよう、最新の技術動向を考慮して、自律的・継続的に学習できる。
工学部(~2023年度入学生)>メカトロニクス工学科向け
記号コンピテンシー(能力・資質) 
JM-A専門3.三分野のうち、一つ以上のより専門的な技術と知識。少なくとも一分野の技術と知識を十分に身につけ、さらに一つ以上の分野の技術と知識も身につける。3.情報分野組込みシステムにおいて、ソフトウェアを開発することができる。
JM-B4.三分野の知識を利用した分野をまたがった活用三分野を横断した考え方をもとにした議論の上で、結果を導き出すことができる。
<到達目標>  到達目標とは
目標NO説明コンピテンシーとの対応
CSJM
1システムとはどのようなものであり、それらはなぜ人間社会に必要なのかを説明できる。CS-AJM-B
2システムの挙動を知るためにはどのような方法があるのかを説明できる。CS-AJM-A
3システムのデザインを行うためにはどのような方法があるのかを説明できる。CS-AJM-B
4システムを最適化するためにはどのような方法があるのかを説明できる。CS-AJM-B
5システムの挙動を知るためにはどのような方法があるのかを説明できる。CS-AJM-A
6システムの設計を考えることができるようになり、新しいシステムを提案できる。CS-AJM-B
<成績評価の方法>
目標No割合評価の観点
120%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
210%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
310%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
410%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
520%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
630%小テスト/レポート/試験により理解度/論理的思考/説明力を評価
合計100% 
<授業の方法>
【ライブ型】ただし、新型コロナウイルスの状況に応じて変更

解析学、線形代数学特に連立一次方程式、固有値そして基礎的な情報数学について復習しておくことを勧める。
<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>
  1. 三木光範, 情報工学テキストシリーズ 知的システム工学, 共立出版, ISBN:978-4-320-12262-8
<授業計画の概要>
1タイトルシステムの概念
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容システムとは?様々なシステム、システムの特徴
2タイトル問題解決モデルの作り方
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容何が問題なのか、優先順位、コスト、メンテナンス性
3タイトルシステムの評価法、信頼性
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容システムの評価法、信頼性の手法と実際の評価方法
4タイトル最適化デザイン基礎
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容最適化とは?デザインの重要性、デザインと安全、視認性
5タイトル線形計画法その1
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容基礎1
6タイトル線形計画法その2
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容基礎2
7タイトル線形計画法その3
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容シンプレックス法1
8タイトル線形計画法その4
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容シンプレックス法2
9タイトル多変量解析その1
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容正規分布
10タイトル多変量解析その2
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容最小2乗法
11タイトル多変量解析その3
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容多変量解析
12タイトル多変量解析その4
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容線形判別
13タイトル統計的学習その1
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容ニューラルネットワーク(パーセプトロン)
14タイトル統計的学習
事前学習
事後学習
配布資料の予習
演習課題の復習
授業内容ニューラルネットワーク(階層型逆伝搬法)
15タイトル総括評価:まとめ
事前学習
事後学習
配布資料の復習、演習課題の復習
試験課題の復習
授業内容総括評価・まとめ
<実務経験のある教員による授業科目の概要>
ハードウエアの性能と特徴を考慮したソフトウエア設計の実務経験を持ち、
その実務経験をデジタル回路Iで修得する項目の実践応用に活かす。
<前年度授業に対する改善要望等への対応>
【授業評価アンケートで学生から出されて改善要望への対応】
要望:この授業で学んだことが、実際にどのようなシステムに用いられているのかを説明する。
対応:1回目から4回目までの講義で、実際にどのようなシステムに用いられているかの説明の追加
<備考>
第5回から第15回の講義はオンラインで行う予定です。