【火3】地球情報学1 | 大阪公立大学授業カタログ

担当教員氏名

根本達也、VENKATESH RAGHAVAN

科目ナンバリング

AHEEAS32007-J1 (公大) / SFGPI3301 (市大)

授業管轄部署

理学部

授業形態

講義

開講キャンパス

杉本

開講区分

週間授業

配当年次

2年 (公大) / カリキュラムにより異なります。 (市大)

注意: 配当年次は学部・学科によって異なる場合があるので、UNIPAで確認してください。学年指定なしの表記は、要覧等を確認してください。

単位数

2単位 (公大) / 2単位 (市大)

注意: 実際の単位数は学部・学科によって異なる場合があるので、必ずUNIPAで確認してください。

到達目標

地層面の走向・傾斜に関連する諸問題を例にして、以下に示す地球情報のコンピュータ処理の考え方や数値処理法を理解し、活用できることを到達目標とする。また、データ駆動型社会においてデータサイエンスを学ぶことの意義を理解する。分析⽬的に応じ、適切なデータ分析⼿法、データ可視化⼿法を選択できる。１．微分の考え方を理解し，グラフの増減や極値を調べるのに活用できる。２．ニュートン法で３次関数 f( x)＝0の根が計算できる。３．等間隔にとった関数 f( x)の値から f'( x)や f"( x)が計算（数値微分）できる。４．偏微分を曲面の変化や極値を調べるのに活用できる。５．偏微分係数を面の傾き（走向・傾斜）に関連づけられる。６．与えられた格子データから各地点での面の傾きが計算できる。７．データに近接する平面の方程式を求めるために最小二乗法を活用できる。８．Gauss-Jordanの消去法（行列の演算）で連立1次方程式の数値解が計算できる。９．地質図に描かれた地質境界線の座標（3点以上）を使って，走向・傾斜が計算できる。

各授業回の説明

授業	授業内容	事前・事後の学習内容
第1回	データ駆動型社会におけるデータサイエンスの重要性、ソフトの著作権、コンピュータ利用者が遵守すべき事項	事前：なし、事後：講義・演習の復習
第2回	データ分析とグラフの作成（分析設計），データ観察	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第3回	微分と導関数	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第4回	３次関数のグラフ	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第5回	Taylor展開と関数の近似式	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第6回	数値微分法	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第7回	３角関数およびその逆関数	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第8回	平面の方程式	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第9回	偏微分の考え方	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第10回	格子データで表現された曲面の傾きの計算法	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第11回	３点を通る平面の求め方（３点問題）	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第12回	関数ｆ（ｘ，ｙ）の極値	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第13回	最小二乗法とその解法	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第14回	連立１次方程式の数値解法	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第15回	データ点に近接する直線や平面の求め方	事前：講義の予習、事後：講義・演習の復習
第16回	期末試験	なし

成績評価方法

到達目標の達成度を、平常のレポート（５０％）と期末試験（５０％）を通して評価する。合格のためには到達目標の60％以上が達成されている必要がある。

履修上の注意

微分や積分の学習が不十分と感じている学生でも十分に理解できる内容である。毎回出席して演習やレポートを積み重ねていけば、理解を深め確実に修得できる。毎回授業中にEXCELを用いた課題を出すので，Microsoft 365をインストールしたノートパソコンを持参してください．

教科書

講義内容や演習問題を示したテキストを配布する。

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参考文献

Excelによる線形代数入門（朝倉書店）など。

オフィスアワー

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教員への連絡方法（メールアドレス等）

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