シミュレーション論｜シラバス情報

科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)

シミュレーション論

科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)

Theory of Simulation

授業コード　Class code

994637X

科目番号　Course number

46CSCOS301

教員名

立川　智章

Instructor

TATSUKAWA Tomoaki

開講年度学期

2024年度後期

Year/Semester

2024 2nd Semester

曜日時限

水曜1限

Class hours

Wednesday 1st Period

開講学科・専攻　Department

工学部　情報工学科

Department of Information and Computer Technology, Faculty of Engineering

単位数　Course credit

2.0単位

授業の方法　Teaching method

講義

Lecture

外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)

-

授業の主な実施形態　Main class format

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description

現実で起こる様々な場面において、確率的な変動を伴った複雑な現象が現れることが少なくない。これらを数理モデルを用いて表現するとき、対象が大規模かつ複雑なシステムである場合には特に、解析的な結果を得ることが難しい。このような場面で有用なのが計算機を用いたシミュレーションである。本講義では、シミュレーションで用いられる数理モデリングの理論と計算機を用いて解析するための方法論について学ぶ。

目的　Objectives

シミュレーションで必要な数学的な理論と代表的な確率モデルである待ち行列理論の基礎、社会システムシミュレーションの代表的なモデルであるセルオートマトンやエージェントモデルの基礎、シミュレーションによる最適化として進化計算の基礎を理解することを目的とし、計算機上で様々なモデルによる解析を行うための基本的な手順を修得する。

本学科のディプロマ・ポリシーに定める「情報⼯学に必要な基礎学⼒と専⾨知識」を⾝に付けるための科⽬である．

到達目標　Outcomes

(1) シミュレーションで必要な確率・統計に関する知識を有し，かつ基本的な計算や処理を行うことができる。
(2) 待ち行列モデルの考え方と応用範囲を理解し，基礎的な解析を行うことができる。
(3) 簡単なシミュレーションを行うためのプログラムの意味を説明することができる。
(4) シミュレーションで必要なデータ解析の方法と手順を説明することができる。

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/

履修上の注意　Course notes prerequisites

確率・統計に関する基本的な内容を理解していること。

アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）

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準備学習・復習　Preparation and review

講義内容を毎回復習しておくこと。

成績評価方法　Performance grading policy

レポートおよび到達度評価試験により総合的に判断する。

学修成果の評価　Evaluation of academic achievement

・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

教科書　Textbooks/Readings

教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)

N

書誌情報　Bibliographic information

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MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)

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。
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials

白鳥則郎、他；「シミュレーション」（共立出版）
森雅夫，松井知己；「オペレーションズ・リサーチ」(朝倉書店)
岩崎学；「統計的データ解析のための数値計算法入門」(朝倉書店)

授業計画　Class plan

1. 序論：シミュレーションの目的・モデル化・実施手順の概要

[待ち行列を用いたシミュレーション]
2. 基本的な確率過程１：マルコフ連鎖(1)
3. 基本的な確率過程１：マルコフ連鎖(2)
4. 基本的な確率過程２：ポアソン過程(1)
5. 基本的な確率過程２：ポアソン過程(2)
6. 待ち行列１：混雑現象と待ちの発生・ケンドールの記号
7. 待ち行列２：指数分布とその周辺・到着率とサービス率
8. 待ち行列３：M/M型待ち行列モデル

[社会システムシミュレーション]
9. エージェントシミュレーション(1)
10. エージェントシミュレーション(2)
11. エージェントシミュレーション(3)

[シミュレーションによる最適化]
12. 進化計算(1)
13. 進化計算(2)
14. 進化計算(3)

15. 到達度評価試験および解説

授業担当者の実務経験　Work experience of the instructor of the class

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教育用ソフトウェア　Educational software

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備考　Remarks

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class

Y

授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class

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