2020年度 化学データ解析   Data Analysis for the Chemical Engineering

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開講元
応用化学系
担当教員名
大川原 真一  吉川 史郎 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
火1-2(南4号館情報ネットワーク演習 第1演習室,第2演習室)  
クラス
-
科目コード
CAP.E241
単位数
1
開講年度
2020年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

 応用化学系各分野(化学工学,応用化学,高分子工学)で必要とされるデータ解析手法について講義、演習を行います。また、その数学的な背景を理解した上で計算機上で目的に応じて適切に解析手法を運用する方法について講義、演習を行います。
 データの表示法と統計量の定義;回帰分析;カイ2乗検定;離散確率分布と連続確率分布;確率密度分布;フーリエ級数などについての数学的基礎を習得することをねらいとします。さらに、プログラミングの基礎を習得し、各種データ解析を行うプログラムを計算機上で作成および運用できることをねらいとします。

到達目標

本講義を履修することにより、以下の能力が修得されます。
(1) データの統計量の意味が説明できるようになる。
(2) データを回帰分析し、2変数間の関係を説明できるようになる。
(3) 信頼性テストを実施できるようになる。
(4) 離散確率分布,連続確率分布、確率密度分布などの意味を説明することができるようになる。
(5) 周期関数をフーリエ級数展開し、フーリエ係数より関数の特徴を説明できるようになる。
(6) プログラムを作成・運用してデータ解析することができるようになる。

キーワード

データ解析、統計、確率、信頼性テスト、フーリエ級数

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

トピックスごとに、まず基礎事項を解説し、その理解を高めることとプログラミング技能を高めることを目的とする計算機演習を行う。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 プログラミングの基礎(入出力,変数,データ型,演算子,条件分岐処理,比較演算子,繰り返し処理) 入出力,変数,データ型,演算子,条件分岐処理、比較演算子、繰り返し処理などのプログラムミングができるようになる。
第2回 方程式の解,連立一次方程式,数値積分 方程式の解を解くため、連立一次方程式を解くため、数値積分をするためのプログラムを書けるようになる。
第3回 差分法の基礎と微分方程式の近似解法 差分法と微分方程式の近似解法について説明できるようになる。
第4回 移動現象の差分法による解析 移動現象を差分法で解析できるようになる。
第5回 統計の方法 統計の方法について説明できるようになる。
第6回 離散形の確率分布,連続形の確率分布 離散形の確率分布と連続形の確率分布について説明できるようになる。
第7回 不規則変動するデータ解析の基礎,フーリエ変換とスペクトル解析 フーリエ級数について説明できるようになる。

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等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。

教科書

担当教員が指定するもの

参考書、講義資料等

特に指定しない

成績評価の基準及び方法

到達度を期末試験 (80%) および授業中の演習・課題 (20%) で評価する。

関連する科目

  • CAP.C423 : 数値流体力学
  • CAP.C201 : 移動現象第一(運動量移動)
  • CAP.C202 : 移動現象第二(熱移動)
  • CAP.C203 : 移動現象第三(物質移動)
  • CAP.C441 : 移動現象操作
  • CAP.C206 : 反応工学第一(均一系)
  • CAP.C306 : 反応工学第二(不均一系)

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けない

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