授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | 現代の産業は、その規模（マクロ・ミクロ）に関わらず、離散システムの上に成り立っている。モノを生み出す組立・加工などの生産システム、情報処理・通信を支える計算機・インターネットシステム、人やモノの移動を支える交通管制システムなど、社会を支えるあらゆる産業が離散システムとしての側面を有する。特に情報・通信技術の発展とともに、システムが収集・処理するデータは増大の一歩を辿り、その設計開発には、システムが扱う膨大なデータに対する情報処理やそのモデル化・コンピュータ上での解析・処理技術が必須となっている。従って、離散システムの学びと実践は、現代社会・産業の仕組みの多様な粒度の視点における本質的理解に加え、将来社会・産業の設計・実装を可能とする基礎的能力となる。
この点を踏まえ、学生は、本講座において以下の1～7に挙げる内容の基礎を、それらに関する応用的な演習を通じて復習することを目的とする。
1. 制御システム設計の一連の流れを例に、「システム」のモデル化手法、シミュレーション、解析・設計手法等を理解する。
2. プログラミングに必須であるアルゴリズムの技法を理解する。
3. コンピュータとネットワークが統合された分散システムのアーキテクチャを学び、その通信・同期・一貫性等を担うプロトコルについて理解する。
4. 論理関数の簡単化アルゴリズムの基礎であるクワイン・マクラスキー法について理解する。
5. データ分析アルゴリズムについて理解し、分析ツールの使用法について学ぶ。
6. 離散数学の基礎について復習し、その応用について学ぶ。
7. ロボットに代表されるインタラクティブシステムの基礎について理解し、その動作表現の技法を学ぶ。
8. マニピュレータ・移動ロボットの制御について学ぶ |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | With the growth of information and communications technology, the amount of data that systems need to collect and process increases. Then, the processing and modelling technologies of a vast amount of data, and analysis and design techniques using computers become more important.
The purpose of this course is to review several basic topics listed as 1 to 7 in the following list, and practice their application topics with some exercises.
Students understand and explain the following topics:
1. An example of control system, design flow of the "system" method of modeling, simulation, analysis and design techniques and understanding
2. Algorithm techniques for programming
3. Architectures of distributed systems that integrate computers and networks, and protocols for communication, synchronization, and maintaining consistency
4. Minimization of boolean functions by the Quine–McCluskey algorithm
5. Data analysis algorithms and analysis tools
6. Basic discrete mathematics and its applications
7. Fundamentals of interactive systems such as robots, and techniques for expressing their movements
8. Control of Manipulators and Mobile Robots
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN)) | | 現代の産業は、その規模（マクロ・ミクロ）に関わらず、離散システムの上に成り立っている。モノを生み出す組立・加工などの生産システム、情報処理・通信を支える計算機・インターネットシステム、人やモノの移動を支える交通管制システムなど、社会を支えるあらゆる産業が離散システムとしての側面を有する。特に情報・通信技術の発展とともに、システムが収集・処理するデータは増大の一歩を辿り、その設計開発には、システムが扱う膨大なデータに対する情報処理やそのモデル化・コンピュータ上での解析・処理技術が必須となっている。従って、離散システムの学びと実践は、現代社会・産業の仕組みの多様な粒度の視点における本質的理解に加え、将来社会・産業の設計・実装を可能とする基礎的能力となる。
この点を踏まえ、学生は、本講座において以下の1～7に挙げる内容の基礎を、それらに関する応用的な演習を通じて復習することを目的とする。
1. 制御システム設計の一連の流れを例に、「システム」のモデル化手法、シミュレーション、解析・設計手法等を理解する。
2. プログラミングに必須であるアルゴリズムの技法を理解する。
3. コンピュータとネットワークが統合された分散システムのアーキテクチャを学び、その通信・同期・一貫性等を担うプロトコルについて理解する。
4. 論理関数の簡単化アルゴリズムの基礎であるクワイン・マクラスキー法について理解する。
5. データ分析アルゴリズムについて理解し、分析ツールの使用法について学ぶ。
6. 離散数学の基礎について復習し、その応用について学ぶ。
7. ロボットに代表されるインタラクティブシステムの基礎について理解し、その動作表現の技法を学ぶ。
8. マニピュレータ・移動ロボットの制御について学ぶ |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | With the growth of information and communications technology, the amount of data that systems need to collect and process increases. Then, the processing and modelling technologies of a vast amount of data, and analysis and design techniques using computers become more important.
The purpose of this course is to review several basic topics listed as 1 to 7 in the following list, and practice their application topics with some exercises.
Students understand and explain the following topics:
1. An example of control system, design flow of the "system" method of modeling, simulation, analysis and design techniques and understanding
2. Algorithm techniques for programming
3. Architectures of distributed systems that integrate computers and networks, and protocols for communication, synchronization, and maintaining consistency
4. Minimization of boolean functions by the Quine–McCluskey algorithm
5. Data analysis algorithms and analysis tools
6. Basic discrete mathematics and its applications
7. Fundamentals of interactive systems such as robots, and techniques for expressing their movements
8. Control of Manipulators and Mobile Robots |
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バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects | | | 離散数学及び演習、計算機プログラミング基礎及び演習、ディジタル回路及び演習 |
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バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects | | | Discrete Mathematics with Exercise, Fundamental Computer Programing with Exercises, Digital Circuits with Exercises |
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授業の内容【日本語】
Course Content | | 1. モデル化と解析・設計
・システムのモデリングとシミュレーション
・システムの解析・制御系の設計
（適宜，各自による，身近なシステムのモデリング，コンピュータ上での
シミュレーション，解析，制御系設計の実習を行う．）
2. アルゴリズム技法
・探索アルゴリズム
3. 分散システムのアーキテクチャとプロトコル
4. 論理関数の簡単化
・クワイン・マクラスキー法
5. データ分析アルゴリズム・ツール
6. 離散数学の基礎と応用
7. インタラクティブシステムの基礎と表現技法
8. マニピュレータ・移動ロボットの制御
産業用ロボットに広く用いられるマニピュレータや移動ロボットを対象に、ロボットモデル表現と制御法を学ぶ。
各教員から課される課題に取り組み、レポートの作成、あるいは口頭発表を行います。 |
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授業の内容【英語】
Course Content | | 1. Modeling, analysis and design of system
2. Algorithm techniques
3. Architectures of distributed systems and protocols
4. Boolean function minimization
5. Data analysis algorithms and tools
6. Basic discrete mathematics and its application
7. Fundamentals of interactive systems and techniques for expression
8. Control of Manipulators and Mobile Robots
For each topic, students will submit reports or there will be oral presentation. |
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成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | 課題に対するレポート、口頭発表とそれに対する質疑応答により、目標達成度を評価する。100点満点で60点以上を合格する。 |
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成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria | | | Evaluate the degree of achievement with reports, oral presentation and discussion. Pass if it is greater than or equal to 60%. |
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履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes | | 履修条件は要さないが、「バックグラウンドとなる科目」に記載されている科目に関する知識を有していることが望ましい。
履修を希望する者は，4/10(月)までにTACTにログインし，講義サイト「大学院基礎科目ガイダンス」が表示されていることを確認すること。表示されていない場合は，[メンバーシップ]-[参加可能な講義サイト]のタブから「大学院基礎科目ガイダンス」を検索し，参加すること。
登録に問題がある場合，その他不明なことがあれば，電子メールで，氏名・学生番号を明記した上で，小島（kojima_at_NUEE（_at_を@に置換，NUEE=nuee.nagoya-u.ac.jp））まで連絡すること。
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履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes | | | There is no prerequisite, however, it desirable that students have knowledge on the subjects listed in the "Prerequisite Subjects" field. |
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教科書【日本語】
Textbook | | |
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教科書【英語】
Textbook | | | Will be specified during the lecture when necessary. |
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参考書【日本語】
Reference Book | | ・「システム制御工学シリーズ１ システム制御へのアプローチ」大須賀公一・足立修一共(コロナ社)
・「わかりやすいパターン認識」石井健一郎他著（オーム社）
・「論理回路」高木直史著(昭晃堂)
・「コンピュータハードウェア」富田眞治,中島浩著(昭晃堂)
・「離散系の数学」野崎昭弘（近代科学社）
・「分散システム 原理とパラダイム」 アンドリュー・S・タネンバウム |
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参考書【英語】
Reference Book | | | David A. Patterson and John L. Hennessy. "Computer Organization and Design", Morgan Kaufmann |
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授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | |
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授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours | | | Work on the assignment given in each lecture. |
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使用言語【英語】
Language used | | |
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使用言語【日本語】
Language used | | |
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授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc. | | |
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授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc. | | | Face-to-face and on demand. |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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