国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

本講義では、デジタル技術に基づくシステム設計開発の基礎を学びます。現在の我々の便利で快適な生活は、IoT（Internet of Things）やAI（Artificial Intelligence）などの数多くのデジタル技術に支えられています。特に近年では、5G（第5世代移動通信システム）やブロックチェーンなどの技術が開発され、未来社会におけるそれらの活用方法が活発に議論されています。このような背景から、本講義では、未来のデジタル社会の実現に向けたシステムの設計開発に必要となる概念や思考の基礎を学びます。
本講義のねらいは、Pythonプログラミング、機械学習による画像解析、マイコンによる電子回路操作などの演習を通して、システム開発のための要素技術を身につけることです。同時に、私たちの社会で運用されているデジタル技術に下支えされたシステムの事例をグループで調査・分析・議論することにより、「良いシステム」を実現するためにはフィードバック構造（サイクル・スパイラル）の設計が重要であることを学びます。さらに、調査結果のプレゼンテーションを通して、自身の考えを簡潔明瞭に伝えるコミュニケーション力を向上することを目指します。

到達目標

本講義を履修することによって以下の能力を修得します。
１）フォトリフレクタ回路や発光ダイオード回路などの作成を行い、マイコンによりそれらの動作をプログラミングすることができる。
２）クラウド実行環境におけるPythonプログラミングにより、機械学習による画像解析を行うことができる。
３）グループワークにより文献や記事を調査し、実システムの構成要素やそれらの相互作用構造を説明できるようになる。

キーワード

Python、機械学習、マイコン、電子回路、デジタル技術、システム思考、フィードバック構造

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

本講義は、〈A〉電子回路・マイコン基礎、〈B〉機械学習による画像解析基礎、〈C〉デジタル創造基礎の３部で構成されます。〈A〉と〈B〉では、講義と演習を行います。〈C〉では、グループディスカッションおよびプレゼンテーションを行います。

授業計画・課題

授業時間外学修（予習・復習等）

〈A〉と〈B〉では、学修効果を上げるため、配布資料の該当箇所を参照し、「毎授業」授業内容に関する 予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。〈C〉では、Slackなどのコミュニケーションツールを用いて、講義時間における議論をまとめ、つぎの講義における議論の内容を予め整理しておくこと。

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

必要に応じて講義資料を配布する。

成績評価の基準及び方法

〈A〉と〈B〉では、授業への出席と配布資料に記載された課題の進捗を評価する。〈C〉では、グループワークにおける貢献、プレゼンテーションにおける説明の簡潔明瞭さ、最終レポートの完成度を総合的に評価する。

関連する科目

• SCE.I204 ： 基礎情報処理及び演習（システム制御）
• SCE.P213 ： サイバーフィジカルソリューション

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

特になし。

その他

本科目は、34Qの◎科目であるサイバーフィジカルソリューションを履修するための推奨科目である。