国立東京工業高等専門学校 シラバス 国立東京工業高等専門学校トップページへ戻る シラバス 閲覧戻る
教科目名
工業数学Ⅲ
 
担 当 教 官 青木 宏之
学年、学科等 4年 電子工学科 通常講義
単位数 期間 必修 1 単位 前期 週2時間 (合計 30 時間)
授業の目標と概要
信号処理や画像処理などデータ解析を行う際に必要となる数学について学ぶ。本授業で扱う主なテーマは最小二乗
法,フーリエ級数展開,直交関数展開である。本授業では,これらテーマを”重ね合わせの原理”という切り口から
学ぶ。重ね合わせの考え方は工学のさまざまな分野で活かされる。本授業では重ね合わせの原理を用いてデータ解析
を行うための考え方とそのための基本的な計算力を身につけることを目標とする。
カリキュラムにおける位置づけ
線形代数や微分積分の基礎知識をもとに,信号処理や画像処理,音声処理などデータ解析を行う際に必要となる数学
について学ぶ。
授業の内容 時間
1.復習 4
 ∑を用いた文字式の計算,微分・積分の計算練習を行う。
2.最小二乗法 8
 複雑なデータや関数を簡単な関数の和で近似する「最小2乗法」について学ぶ。
3.フーリエ級数展開 10
 最小二乗法の考え方を発展させて、任意の周期関数を三角関数の重ね合わせで表現するフーリエ級数
 について学ぶ。そして,以下の順でさまざまな周期関数をフーリエ級数に展開する演習を行う。
 (1)周期2πをもつ関数f(x)の sin, cos によるフーリエ級数展開
 (2)周期Tをもつ関数f(x)の sin, cos によるフーリエ級数展開
 (3)周期Tをもつ関数f(x)の複素数によるフーリエ級数展開
4.関数・ベクトルの直交展開 7
 関数やベクトルが直交するという概念について学ぶ。
 そして,画像や音声等の信号はデジタル化されてベクトルとして表現されることを学び,更に,
 任意のベクトルはお互いが直交する基本ベクトルの重ね合わせとして表現できることについて
 学ぶ。
前期末試験 1
   
教科書
「これなら分かる応用数学教室」金谷健一(共立出版)
補助教科書
履修上の注意
線形代数,微分積分の基礎力を必要とする。
この科目 は45時間の学修で1単位となる科目です。
評価基準
最小2乗法の考え方を身に付けているか。任意の関数をフーリエ級数展開することができるか。重ね合わせの原理という考え方を身に付けてデータ解析を行うことができるか。
評価法
定期試験50%,小テスト(4回位)50%
学習・教育目標 東京高専
C-1
JABEE
(c)