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開講学期 Course Start |
2012年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
情報電子工学系学科 情報システム学コース コンピュータ知能学コース |
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対象学年 Year |
昼間2年生 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
線形システム論 |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
永野宏治 |
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教員室番号 Office |
R204 |
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連絡先(Tel) Telephone |
46-5420 |
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連絡先(E-mail) |
nagano(at)mmm.muroran-it.ac.jp |
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オフィスアワー Office Hour |
月曜日1700-1800 |
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授業のねらい Learning Objectives |
信号を分析するための最も強力な手法であるフーリエ変換を学びます。フーリエ変換により信号を表現・理解・解析できるようになります。フーリエ変換は関数の積分変換の一種ですから，積分をしっかりできようになります。 |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
1.線形システムにおける直交性の位置づけを理解している。 2.正弦波の理論を理解し，正弦波を複素数表示できる。 3.フーリエ変換を理解し，信号を時間領域と周波数領域の双方で表現できる。 4.伝達関数とインパルス応答の理論を理解し，線形時不変システムの応答を取り扱える。 |
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授業計画 Course Schedule |
授業総時間 90分×15週＝1350分 ３週間に１回を目安に小テストを実施します。小テストを使って成績評価をします。 1週目 線形システムを紹介します。線形システムの定義を覚えてください。() 2週目 sin, cosを数学的かつ物理学的に理解する。(竹内1章, 15, 66) 3週目 sin, cosの公式と積分を復習します。信号の表現方法を学びます。 4週目 sin, cosの公式と積分を復習します。複素数の計算を再確認します。(48, 54) 5週目 極座標表現を学びます。オイラーの等式と正弦波の理論を学び、正弦波を複素表示する。(56, 58, 73) 6週目 極座標表現を復習します。技術文の書き方。 7週目 フーリエ級数展開を学び、周期信号を周波数領域で表現する。(30-41) 8週目 フーリエ級数展開の例を演習で確認する。 9週目 フーリエ変換を学び、単発信号を周波数領域で表現する。(84-97) 10週目 フーリエ変換の演習。フーリエ変換をまとめる。信号を時間領域と周波数領域で解析する。(84-97，131, 142-149) 11週目 畳み込み積分を学び、線形システムを表現する。(150) 12週目 伝達関数の意味を学び、伝達関数を計算する。() 13週目 伝達関数の性質を学び、伝達関数を解析手法を理解する。() 14週目 フーリエ級数展開とフーリエ変換をまとめ、総合的にフーリエ変換を理解する。 15週目 まとめのテスト。 |
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教科書 Required Text |
竹内淳，「高校数学でわかるフーリエ変換」講談社，880円 |
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参考書 Required Materials |
平岡和幸，堀玄「プログラミングのための線形代数」オーム社， # G. ストラング「線形代数とその応用」産業図書 # 佐藤幸男「信号処理入門」オーム社 # 浜田望 「よくわかる信号処理」オーム社 # 越川常治「信号解析入門」近代科学社 # 榊米一郎他「電気回路」オーム社 # 喜安善市，斎藤伸自「電気回路」朝倉書店 # 長沼伸一郎，「物理数学の直観的方法」通商産業研究社 # 佐藤利三郎，池田哲夫「電気回路学演習上」丸善 # 成田誠之助，小林ひと |
| 教科書・参考書に関する備考 | 教科書をよく読んで授業にのぞむこと |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
小テスト（６０点），まとめテスト(４0点）の点数の合計が，60点以上を合格にします。 |
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履修上の注意 Please Note |
講義の最後に小テストを12回実施します。 宿題を4回出します。 小テスト10回以上提出，宿題全ての提出が単位取得の条件です。 永野研究室のウェブ{http://wsp.csse.muroran-it.ac.jp}に講義の情報を載せています。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
情報工学を学ぶ上で線形システムとフーリエ変換の取り扱いを理解していることは必須の条件であるので，しっかり勉強してほしい。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
この授業科目は情報電子工学系学科情報システム学コース・コンピュータ知能学コースの学習目標の以下の項目に対応している。 情報技術者「情報基礎」数学と自然科学の基礎知識を身に付ける。 |
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関連科目 Associated Courses |
線形代数，視覚情報処理 |
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備考 Remarks |