シラバス
| 授業科目名 | 年度 | 学期 | 開講曜日・時限 | 学部・研究科など | 担当教員 | 教員カナ氏名 | 配当年次 | 単位数 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| サイバー技術 | 2025 | 前期 | 火3 | 理工学部 | 鈴木 寿 | スズキ ヒサシ | 3年次配当 | 2 |
科目ナンバー
SE-AI3-8C71
履修条件・関連科目等
なし
授業で使用する言語
日本語
授業で使用する言語（その他の言語）
授業の概要
サイバネティクスの感覚的把握、初歩的なフィードバックシステムの概念設計、線形システム理論の基礎として複素数と積分、重ね合せの原理と増幅度・位相とフーリエ級数展開等、フーリエ変換対および伝達関数等、線形システム理論の基礎としてフーリエ変換対および収束因子導入による定常応答と過渡応答の分析、ラプラス変換の計算、電気回路によるシミュレーター構成方法、アナログ計算機およびディジタル計算機による伝達関数の模擬方法、(アナログ計算機とディジタル計算機の設計演習を通じて) 微積分方程式により記述された応答を計算する具体的手順、連続信号と離散信号の相互変換原理、演算増幅器を用いた連続信号の周波数分布の制御方法、フィードバックシステムの原理、いろいろなフィードバックシステムの設計要点、航空機の姿勢やロボットの関節などを動的に制御するための四元数による記述、などを教授します。
科目目的
米国の数学者ウィーナーにより 1948 年に提唱された、機械と動物における制御およびコミュニケーションの問題を統一的に扱う分野サイバネティクス (cybernetics) の最も中核をなす技術として、線形システム理論に基づくフィードバックシステム、すなわち、コンピューターを活用した機械の自律制御技術を伝授すること、を目指します。
到達目標
サイバネティクスの概念、フィードバックシステムの概念設計、線形システムの基礎、伝達関数、ラプラス変換の計算、線形システムの記述、アナログ計算機とディジタル計算機の設計、連続と離散、演算増幅器、フィードバックシステム、いろいろな制御器、四元数による記述などの、線形システム理論に基づくフィードバックシステム、すなわち、コンピューターを活用した機械の自律制御技術を運用できる。
授業計画と内容
各回、資料に基づき聴講したうえで、manaba 上の演習を進めます。
第1回: サイバネティクスの概念
第2回: フィードバックシステムの概念設計
第3回: 複素数と積分
第4回: 線形システムの基礎
第5回: 伝達関数
第6回: ラプラス変換の計算
第7回: 線形システムの記述
第8回: アナログ計算機とディジタル計算機
第9回: アナログ計算機とディジタル計算機の設計演習
第10回: 連続から離散へ
第11回: 演算増幅器
第12回: フィードバックシステム
第13回: いろいろな制御器
第14回: 四元数による記述
授業時間外の学修の内容
指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／授業終了後の課題提出
授業時間外の学修の内容（その他の内容等）
毎回、manaba 上で演習を行います。
授業時間外の学修に必要な時間数／週
・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。
成績評価の方法・基準
| 種別 | 割合（％） | 評価基準 |
|---|---|---|
| 平常点 | 100 | 重ね合せの原理を理解している、複素数を実部・虚部および絶対値・偏角に分解して表記できる、伝達関数の定義・増幅度・位相について理解している、線形システムのブロック図が与えられたとき入出力関係を記述する方程式がつくれる、ラプラス変換の公式表を参照する際の慣習を理解している、コイル・コンデンサー・抵抗の全部または一部から構成される典型的な電気回路の回路方程式がつくれる、フーリエ変換を形式的にラプラス変換に書き換えることができ逆の書き換えもできる、分母がたかだか2次程度の簡単な有理式の伝達関数が与えられたときアナログ回路を設計するための方程式がつくれる、さらにアナログ計算機の回路図が描ける、双線形変換ができる、ディジタル計算機の回路図が描ける、航空機やロボットを制御するための四元数による記述を理解している。 |
成績評価の方法・基準（備考）
manaba 上「小テスト」の平均点の小数点以下を切り捨てた結果が満点の 60 ％以上のとき、合格です。
課題や試験のフィードバック方法
授業時間内で講評・解説の時間を設ける／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う
課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）
アクティブ・ラーニングの実施内容
グループワーク／その他
アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）
聴講前に資料をダウンロードのうえ、関連論文等を (Google 検索ではなく) Google Scholar 検索し、随意に予備知識を得るよう推奨します。
授業におけるICTの活用方法
その他
授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）
個別のフィードバックは E メールまたは manaba 上の「個別指導 (コレクション)」経由、「小テスト」へのフィードバックは「講評」経由、全体的なフィードバックは「ニュース」または「掲示板」経由にて行います。また、Webex や Slack を利用する可能性もあります。
実務経験のある教員による授業
はい
【実務経験有の場合】実務経験の内容
教員は、情報処理推進機構 IPA 未踏事業を契機に設立された会社の取締役技術顧問の経験を有します。
【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容
IT 企業における研究開発の知見を取り混ぜつつ学問的本質を伝授します。
テキスト・参考文献等
manaba 上のコースコンテンツから、資料をダウンロードできます。
その他特記事項
履修区分「再試」のときは聴講の必要はありませんが、manaba 上で「小テスト」を実施する必要があります。
参考URL
連絡方法
https://c-research.chuo-u.ac.jp/mailform?uid=100003165
を利用してください。
本人確認のため、(1) メールアドレス欄に全学メール「@g.chuo-u.ac.jp」のアドレスを、(2) 件名欄に「Cyber: 」(半角コロン「:」の直後に半角空白を挿入) から始まる任意の適切な件名を、(3) 本文中には学籍番号を明記してください。