授業の目的 【日本語】
Goals of the Course(JPN) | | | 複雑系は多数の（場合によっては多種類の）構成要素が相互作用していて，それらの挙動を簡単には追跡も予測もできないシステムである。複雑系は，部分要素の性質には還元できない全体的性質を創発することもある。そのような現象は，物理的な系でも化学的な系でも生体の内部でも生態系でも，さらには人間の社会的なシステムでも見られる。近年，複雑系の解明のために数学や計算機などの情報学的な視点や方法が活用されている。この授業では，複雑系科学専攻の教員の研究事例を学び，複雑系をめぐる新しい情報学と価値の創造に向けた構想力を涵養することを目的とする。 |
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授業の目的 【英語】
Goals of the Course | | | A complex system is a system composed of many (and in some cases diverse) interacting components whose behavior cannot easily be traced or predicted. Complex systems may exhibit emergent properties that cannot be reduced to the properties of their individual parts. Such phenomena can be observed in physical systems, chemical systems, living organisms, ecosystems, and even in human social systems. In recent years, mathematical and computational approaches from an informatics perspective have been increasingly employed to elucidate complex systems. This course aims to study research cases presented by faculty members in the Complex Systems Science program and to cultivate the ability to develop new perspectives for the creation of informatics and value in the study of complex systems. |
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到達目標 【日本語】
Objectives of the Course(JPN) | | | 各講師の研究テーマを通して複雑系研究の事例を知り，複雑系を理解するための基本原理と包括的あるいは個別的方法論を知ることを目標とする。 |
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到達目標 【英語】
Objectives of the Course | | | The goal of this course is to learn case studies in complex systems research through the research themes of each instructor and to understand the fundamental principles and both comprehensive and specialized methodologies for analyzing complex systems. |
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授業の内容や構成
Course Content / Plan | | 複雑系科学の研究分野の概要を学ぶ。複雑系科学特論１では，複雑系の構造・ダイナミクスおよび複雑系の性質・機能の創発を分析するための基本原理と手法を学ぶとともに，各教員の専門分野の知見を通して新しい情報学と価値の創造に向けた構想力を涵養する。そのために「多自由度システム情報論」，「生命情報論」，「物質情報論」の各分野の教員の研究紹介を通して複雑系科学研究の発想と方法を学ぶ。
〔計画〕講義内容：
・はじめに―複雑系科学特論１の紹介，履修方式のガイド
・量子化学と化学反応
・構造バイオインフォマティクス
・生態系の複雑系科学
・溶液の理論と計算
・時間生物学の基礎
・人工知能，機械学習とその数学的基礎
順番は必ずしもこの通りではありません。最初のガイダンスにて授業計画の詳細を伝えます。 | Study an overview of the research fields of complex systems science. In Complex Systems Sciences 1, students learn the fundamental principles and methods for analyzing the structure and dynamics of complex systems, as well as the emergence of their properties and functions. Through the specialized expertise of the instructors, the course also aims to cultivate the ability to develop new perspectives for the creation of informatics and value. To this end, students learn the ideas and methodologies of complex systems research through research presentations by faculty members in the areas of “Many-Body Systems,” “Bioinformatics,” and “Materials Informatics.”
- Guidance of this course
- Quantum Chemistry and Chemical Reactions
- Structural Bioinformatics
- Complexity Science of Ecosystems
-Theory and Computation of Solution
- Basic Chronobiology
- Artificial Intelligence, Machine Learning and their Mathematical Foundations
The order is not necessarily as listed above. Detailed information about the course schedule will be provided during the first guidance session. |
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履修条件・関連する科目
Course Prerequisites and Related Courses | | 履修条件はとくにない。
本講義の履修後に「複雑系科学特論２」を履修することが望ましい。 | There are no specific prerequisites.
It is desirable that students enroll in Complex Systems Sciences 2 after completing this course. |
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成績評価の方法と基準
Course Evaluation Method and Criteria | | | 各講師が出題した課題に対する解答，および出席・質問を評価し，合計１００点満点で採点して，６０点以上を合格とする。 | | Students will be evaluated based on their responses to assignments given by each instructor, as well as on attendance and participation, including questions. Grades will be given on a 100-point scale, and a total score of 60 points or higher will be considered a passing grade. |
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教科書・参考書
Textbook/Reference book | | | 必要に応じて担当教員が資料を配布する。また，必要に応じて参考文献等を指示する。 | | The instructor will distribute materials as necessary. Reference materials and other resources will also be indicated as needed. |
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課外学習等（授業時間外学習の指示）
Study Load(Self-directed Learning Outside Course Hours) | | | 授業内容の理解を深めるための課題を各講師が与える。 | | Each instructor will assign tasks designed to deepen students’ understanding of the course content. |
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授業開講形態等
Lecture format, etc. | | 各講師が指示する。
Instructions will be given by each instructor. |
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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
Additional measures for remote class (on-demand class) | | |
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