ＤＸ特論

Digital Transformation

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大和田　勇人、西山　裕之、滝本　宗宏、宮本　暢子、松澤　智史、安井　清一、田畑　耕治、伊藤　浩行、大村　英史、桂田　浩一、石垣　綾

Hiroyuki NISHIYAMA, Munehiro TAKIMOTO, Seiichi YASUI, Hayato OHWADA, Nobuko MIYAMOTO, Kouji TAHATA, Hiroyuki ITOH, Kouichi KATSURADA, Aya ISHIGAKI, Hidefumi OHMURA, Tomofumi MATSUZAWA

2023年度前期

2023 First Semester

集中講義

Intensive Course

創域理工学研究科

Graduate School of Science and Technology

2.0単位

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ブレンド型授業（半数回以上を対⾯実施）
Blended format(with 50%-or-more on-site classes)

デジタルトランスフォーメーションとは，情報技術と現実を結びつけ，融合を進めていくとともに，その過程で変化を引き起こすことを意味する．情報社会変革に必要な理論・処理系・応用について，統一的に研究教育を進め，研究成果を社会に還元する方法について、総合的に講義する。

Digital Transformation (DX) fuses information technology with the real world and eventually causes innovation. In this special lecture, learn theories, tools and applications needed for DX innovations and the manner for making research results to contribute to society and be understood.

情報技術と現実を結びつけ，融合を進めていくとともに，その過程で変化を引き起すことができる能力を身に付けるために，各分野の専門家による講義をとおして、データサイエンス、人工知能、その他の最先端の情報技術とそれらを支える理論について理解を深めるとともに、最前線で情報技術を応用している企業でのフィールドワークをとおして、実践力を身に付けることを目的とする。　

Associate information technology with the real world, fuse them and eventually cause innovation, learn about data science, artificial intelligence, and other advanced information technologies, including theories supporting them, through talks from experts in various fields. In addition, learn practical skills through field work at companies, applying information technologies.

異なった個別の研究分野の専攻に所属する学生が，情報科学のもとに理学や工学分野の垣根を超えた学際的融合領域の理解を深めることが目標である。

In this course, it is the goal for students in several departments dealing with different research fields to share understanding by breaking barriers between science and engineering using information science.

本講義は，創域理工学研究科横断型コースの１つであるデジタルトランスフォーメーションコースの必修科目であり、「コース教員」（創域理工学研究科所属），外部講師によるオムニバス形式で実施される。
希望者がいれば外部講師が所属する企業でのフィールドワークについても検討する。
講義内容の予習復習及び、その他の準備等については各講義担当の教員の指示に従うこと。
講義は原則として月曜の３限に実施するが，外部講師による講義やコース特別ゼミなど，一部の授業は不定期に実施する。

受講者は、次の条件を理解していることを前提とする。
1. プログラミング言語によるプログラミング経験があること（なんらかのプログラミングの授業を受講したことがあるなど）が望ましい。
2. フィールドワークでは、都内の企業に移動して行う（交通費は自分で支払う）。
　※「デジタルトランスフォーメーションコース参加者」は、成績評価方法の項目を確認すること。

This lecture is a compulsory course in the digital transformation course, which is an interdisciplinary course of the Graduate School of Science and Technology. It features course faculty members who formally belong to the Graduate School of Science and Technology and visiting lecturers who belong to other organizations or companies. Also, it includes field work at those related companies. Follow the instructions of each lecturer about preparation and review.
Participants in the digital transformation course should confirm the items in the Performance Grading Policy described below.

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／プレゼンテーション　Presentation

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各回の講義にて、内容を指示する。

The content is mentioned in each lecture.

講義時の積極的な態度（ディスカッション等）（20％）及びレポート（80％）にて評価する。
　※「デジタルトランスフォーメーションコース参加者」は、「コースゼミ」（14・15回の「特別講義」＋「ポスターセッション」）に参加すると共に、ポスターセッションにおいて研究発表することが要件となる（修士課程在学中に1回発表するだけでよい）。

Assessment is based on positive participation (discussion etc.) (20%) and reports (80%) in lectures.
Participants in the digital transformation course are required to participate in the course seminar (classes 14 to 15, special lectures and poster session) and to present research at the poster session. (Only one poster presentation is required during the master’s course).

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

特に、指定はしないが、プレゼンテーションで発表する内容については、関連する論文等を購読し、周囲との研究の違い等、内容を精査して行うことが望ましい。

Although it is not required, it is desirable to subscribe to relevant papers for content to be presented in the presentation and to examine the content, such as differences in research with the surroundings.

（※注：授業の順番は入れ替わる可能性があります。）

1. ガイダンス
本コースの概要。

2. デジタルトランスフォーメーションにおける知識創造（(株)Cygames：倉林先生）
デジタルトランスフォーメーション時代では、全ての組織がデジタル技術を活⽤した知識創造を⾏うことが必要となる。本講義では、知識創造に適した研究組織のモデルについて学ぶ。

3. 証明支援系Coqによる形式化（IS：滝本先生）
従来の紙とペンによる証明の構成と検証が難しくなる中、定理証明支援系が注目されてきている。この講義では、定理証明支援系の一つであるCoqを用いて、コンピュータを使った最新の証明技術を学ぶ。

4．分散人工知能とその応用（IE：西山先生）
分散人工知能技術に基づく実世界のロボットやセンサ系を統合的に管理するシステムの構築方法や論理型機械学習器の高速化を実現する方法を説明する。

5. 深層学習の基礎と応用（IS：桂田先生）
近年最も利用されている人工知能技術の一つである深層学習を含むニューラルネットワークについて、その基本的な原理について解説するとともに、様々なモデルとその応用例を紹介する。

6. DXの実践（1）（準備中）
外部講師による講義を行う（後日掲示）。

7. DXの実践（2）（準備中）
外部講師による講義を行う（後日掲示）。

8. ゲーム開発の流れと課題（前編）（(株)Cygames：芦原先生，倉林先生）
本講義では、ゲーム開発を題材として、⼤規模なソフトウェア開発のプロセスの理論と実践を習得する。ゲーム開発の最前線で培われた開発ライフサイクル、プロセスモデル、計量と評価⼿法を学び、基礎的なクライアントサイド技術とサーバサイド技術を習得する。前編は座学として、基本的な考え方、要素技術、技術発展の動向について学ぶ。

9. ゲーム開発の流れと課題（後編）（(株)Cygames：芦原先生，倉林先生）
本講義では、ゲーム開発を題材として、⼤規模なソフトウェア開発のプロセスの理論と実践を習得する。ゲーム開発の最前線で培われた開発ライフサイクル、プロセスモデル、計量と評価⼿法を学び、基礎的なクライアントサイド技術とサーバサイド技術を習得する。後編では、質疑応答のインタラクティブ・セッションとして、学生諸君からの質問を幅広く受け付け、それらに答えていく。

10. ゲーム開発の現在と未来（(株)Cygames：金井先生，鈴木先生，多胡先生，倉林先生）
本講義では、⼤規模なソフトウェア開発において必要不可⽋となる、イテレーション指向のソフトウェア開発、チーム開発、および、ゲームエンジン技術を学ぶ。また、ソフトウェアとデジタルデータの複合体として実装されるコンテンツを、組織的かつ体系的に製造するプロセスを明らかにすることにより、DXにおける価値創造のフローを探求する。

11. クラウドとゲーム開発の現在と未来（(株)Cygames：小松先生，佐藤先生，倉林先生，その他１名）
本講義では、⼤規模なソフトウェア開発において必要不可⽋となる、イテレーション指向のソフトウェア開発、チーム開発、および、ゲームエンジン技術を学ぶ。また、ソフトウェアとデジタルデータの複合体として実装されるコンテンツを、組織的かつ体系的に製造するプロセスを明らかにすることにより、DXにおける価値創造のフローを探求する。

12. 質疑応答のインタラクティブ・セッション（(株)Cygames：金井先生, 鈴木先生, 多胡先生, 小松先生，佐藤先生，倉林先生，その他１名）
実際にゲームを実装している開発者や技術研究を⾏っている研究者へのインタビューを通じて、アクティブラーニング形式で、最先端のゲーム開発の理論と実践を学ぶ。事前に提出された質問項目に、各分野のエキスパートが回答していく。座学およびインタビューから得られた、デジタル・コンテンツ構築の理論と実践について、さらなる体系化と発展を促す。

13. デジタル・トランスフォーメーションと未来の情報社会（(株)Cygames：倉林先生）
DXを実践した社会形態としてのSociety 5.0や、クラウドコンピューティングの次世代の形態として注目されるスカイコンピューティングを紹介し、次の10年のDXのあるべき姿を検討する。また、深層学習、特に、Generative AIと呼ばれるコンテンツを生成可能なAI技術とその応用について紹介し、AIが駆動するDXの未来について論ずる。

14，15. コースゼミ特別講義（後日掲示)


1. Guidance.
Objective and outline of the course.

2. Knowledge creation in the DX era  (Visiting lecturer: Cygames)
Creating knowledge using digital technology is essential for all organizations in the DX era. In this lecture, students will learn about the model of a research organization suitable for knowledge creation in the DX era.

3. Formalization of proof based on interactive theorem prover Coq. (TAKIMOTO)
The construction and verification of proofs with papers and pens have been difficult in these days. For such a problem, automatic proving systems, which are called provers, are attracting a lot of attention. The objective of this course is to understand an outline of proofs with a computer using interactive theorem prover Coq that is one of provers.

4. Distributed artificial intelligence and its applications. (NISHIYAMA)
We will explain our method to realize some systems for integrated management of real-world robots and sensors and a high-speed logic-based machine learning system that uses distributed artificial intelligence technology

5. Deep Learning and Its Applications. (KATSURADA)
Deep neural network is one of the most common technique in AI. Various models of deep neural networks and their applications will be introduced and explained in this lecture.

6. practice DX 1  (Visiting lecturer)
Lectures will be given by visiting lecturers (Invited lecturers: TBA)

7. practice DX 2  (Visiting lecturer)
Lectures will be given by visiting lecturers (Invited lecturers: TBA)

8. Game Development Flow and Challenges (Part 1) (Visiting lecturer: Cygames)
In this course, students will learn the theory and practice of large-scale software development processes using game development as the subject matter. Students will learn the development life cycle, process models, measurement and evaluation methods developed at the forefront of game development, and acquire basic client-side and server-side technologies. The first part of the course is a classroom lecture on basic concepts, elemental technologies, and trends in technological development.

9. Game Development Flow and Challenges (Part 2) (Visiting lecturer: Cygames)
In this course, students will learn the theory and practice of large-scale software development processes using game development as the subject matter. Students will learn the development life cycle, process models, measurement and evaluation methods developed at the forefront of game development, and acquire basic client-side and server-side technologies. The second part of the course will be a question-and-answer interactive session in which students will have the opportunity to ask and answer a wide range of questions.

10. Game Development: Present and Future (Visiting lecturer: Cygames)
In this course, students will learn about iteration-oriented software development, team development, and game engine technology, which are essential for large-scale software development. We will also explore the flow of value creation in DX by clarifying the process of systematically and systematically manufacturing content implemented as a complex of software and digital data.

11. Cloud and Game Development: Present and Future (Visiting lecturer: Cygames)
In this course, students will learn about iteration-oriented software development, team development, and game engine technology, which are essential for large-scale software development. We will also explore the flow of value creation in DX by clarifying the process of systematically and systematically manufacturing content implemented as a complex of software and digital data.

12. Q&A interactive session (Visiting lecturer: Cygames)
Participants will learn the theory and practice of advanced game development in an active learning format through interviews with developers who have actually implemented games and researchers who are studying the technology. Experts in each field will answer questions submitted in advance. Further systematization and development of the theory and practice of digital content development will be encouraged, based on what is learned from the classroom lectures and interviews.

13. Digital Transformation and the Future Information Society (Visiting lecturer: Cygames)
Society 5.0 as a social form that implements DX and sky computing, which is attracting attention as a next-generation form of cloud computing, will be introduced, and the ideal form of DX for the next decade will be discussed. In addition, deep learning, in particular, AI technology capable of generating contents called Generative AI and its applications will be introduced, and the future of AI-driven DX will be discussed.

14-15. Course seminar special lecture (Invited lecturers: TBA)

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