| 開講学期／Course Start | 2018年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 金/Fri 1,金/Fri 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 対象学科／Department | 情報電子工学系学科情報システム学コース |
| 対象学年／Year | 3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 選択 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 線形システム論（情シコース）／Linear Systems |
| 単位数／Number of Credits | 2.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 永野宏治(情報電子工学系学科情報システム学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | B4208 |
| 連絡先／Contact |
永野宏治(46-5420 nagano(at)mmm.muroran-it.ac.jp スパム対策のため@を(at)で表記しています。居室R204) |
| オフィスアワー／Office hours | 永野宏治(火曜日17:00-18:00) |
| 更新日／Date of renewal | 2018/02/15 |
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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。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
1.線形システムの特徴を説明できる。 レベル5：フーリエ変換との関係を説明できる。 レベル4：線形システムの応答を式で表現できる。 レベル3：線形なシステムの応答のグラフを描ける。 レベル2：線形なシステムを,例をあげて説明できる。 レベル1：線形性の定義式を書ける。 2.フーリエ変換を使うことができる。 レベル5：線形システムの応答を時間領域と周波数領域で説明できる。 レベル4：信号を周波数領域と時間領域で表現する時の相補的関係を理解している。 レベル3：基本的信号のフーリエ変換の計算ができる。 レベル2：オイラーの公式を操作できる。 レベル1：複素数の計算ができる。" |
| 授業計画 ／Course Schedule |
授業総時間 90分×15週＝1350分 毎週演習問題を解いて、その解答方法を発表してもらいます。その発表結果を成績に反映させます。何回かグループで演習問題の解き方を議論します。 単元テストを実施します。単元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。(第1章) 第1週のみ、R205室で実施予定。R205室に集合してください。 2週目 sin, cosを数学的かつ物理学的に理解する。(第2,3章) 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。(第3章) 4週目 複素数の計算を確認します。[単元試験](第4章) 5週目 極座標表現を確認します。オイラーの等式を学ぶ。(第5,6章) 6週目 正弦波を複素表示する。極座標表現を復習します。(第4章) 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。直交関数系でフーリエ級数展開の意味を考える。(第7,8,9章) 8週目 フーリエ級数展開の例を演習で確認する。[単元試験](第9章) 9週目 複素フーリエ級数展開，フーリエ変換を学び、単発信号を周波数領域で表現する。(第9,10章) 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。(第10章) 11週目 畳み込み積分を学び、線形システムを表現する。(第12章) 12週目 伝達関数の意味を学び、伝達関数を計算する。(第12章) 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。(第12章) 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。(第8,9,10,12章) 15週目 信号処理の重要性をまとめる。[まとめの試験] 自己学習時間： 次週に学ぶ内容について，次の2つのどちらかを行い、その結果を指定書式に記入後、それのjpg画像ファイルをMoodleに提出してください。 ①Moodleで指定した問題の解答。 ②自作した問題とその解答。 |
| 教科書 ／Required Text |
信号処理とフーリエ変換 永野宏治著 朝倉書店 2014(ISBN:4254221592) |
| 参考書等 ／Required Materials |
信号処理入門 佐藤幸男著 オーム社 1999(ISBN:4274086747)
電気回路 : 三相・過渡現象・線路 喜安善市, 斎藤伸自著 朝倉書店 1977(ISBN:4254225261) 物理数学の直観的方法 : 理工系で学ぶ数学「難所突破」の特効薬 長沼伸一郎著 講談社 2011(ISBN:4062577380) 佐藤利三郎，池田哲夫「電気回路学演習上」丸善(ISBN:4621018779) 佐藤幸男「信号処理入門」オーム社(ISBN:4274086747) |
| 教科書・参考書に関する備考 | 教科書内の演習問題を授業中に解いてもらいます。 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
到達度目標１：試験と自己学修レポートと授業内で回答で成績を評価する。 到達度目標２：試験と自己学修レポートと授業内で回答で成績を評価する。 試験の合計は80点。自己学修レポートは10点。授業内の回答は10点、試験と自己学修レポートと授業内の回答の合計が，60点以上を合格にする。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
授業の始めに出席をとるので学生証を持参すること。 不合格の場合,次年度再履修してください。 毎週、自己学習の成果を授業前までに提出してもらいます。また、授業中には演習問題を解答してもらいます。これらは全て成績評価の対象です。 |
| 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,しっかり勉強してください。 |
| 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。 |
| 関連科目 ／Related course |
線形代数、ディジタル信号処理、情報通信工学、視覚情報処理 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
授業中に演習問題を解答させる。授業内に解答できるためには予習が必須である。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
演習問題をグループで討論させて解答させる。 |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
50%超 |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |