シラバス(講義概要)データベース

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
制御工学特論	2024	前期	水4	理工学研究科博士課程前期課程	大隅　久	オオスミ　ヒサシ	1年次配当	2

科目ナンバー

SG-DR5-4C13

履修条件・関連科目等

線形代数、現代制御理論の状態方程式、微分方程式の解法についての知識が必要です。

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

授業計画に従って講義を行います。探索アルゴリズムは実際にプログラムを書いて計算機で解かせる必要がありますので、途中でレポート課題を課します。変分問題、最適制御理論では微分方程式を解く必要がありますので、授業の途中で多くの練習問題を行います。

科目目的

本講義では、制御を初めとした様々な最適化問題の解法とその原理の理解を目的とします。具体的には、非線形計画法の基本、及び変分法の基本、そして最適制御理論を扱います。これらはいずれも工学の様々な場面で必須の知識となります。

到達目標

本科目の到達目標は以下の通りです。
・非線形計画法における探索の基本原理が理解できる。
・再急勾配法と、その特性が理解できる。
・ニュートン法と、その特性が理解できる。
・非線形計画法の様々なアルゴリズムの概要を理解できる。
・変分問題とオイラーの方程式が理解できる。
・簡単な変分問題を解くことができる。
・最適制御問題の解法が理解できる。
・簡単な最適制御入力を求めることができる。

授業計画と内容

第１回　最適化問題とは
第２回　多変数関数の最小問題
第３回　探索アルゴリズムの基本
第４回　最急勾配法
第５回　その他の探索アルゴリズム
第６回　変分問題とは
第７回　変分法の基本
第８回　拘束条件を伴う変分問題(１)　拘束条件が代数方程式の場合
第９回　拘束条件を伴う変分問題(２)　拘束条件が微分方程式，積分方程式の場合
第１０回　最適制御問題の定式化
第１１回　最適制御問題の解法
第１２回　入力に不等式拘束がある場合の最適制御問題
第１３回　力学と変分問題
第１４回　到達度確認

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）

毎回授業前に，授業予定の内容について，参考書などを調べておくこと。復習では，授業で説明のあった内容の確認を行い，理解できているかどうかを確認すること。不明点や曖昧な点があれば，manabaやメールで遠慮なく質問すること。

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
期末試験（到達度確認）	40	授業後半の変分問題、最適制御問題に関して、到達目標に記した各項目が理解できているかを、40点満点で評価します。
レポート	40	非線形計画法が終了した時点で、到達目標に記した各項目が理解できているかを確認するためのレポート課題を出題し、40点満点で採点します。
平常点	20	毎回授業終了時に、その回の授業内容を理解できたかどうかを評価するための課題を出題します。提出された課題を採点し、全ての回の合計点を20点満点として評価します。

成績評価の方法・基準（備考）

毎回の授業終了時の課題を提出したことをもって、出席したものとみなします。出席率が70％に満たない者はE判定とします。

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

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

実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法