単位数: 2. 担当教員: 鈴木 杏奈. 開講年度: 2024. 開講言語: 毎年開講するが，日本語と英語で交互に行う．2024年度は英語で実施する．.
Google Classroomのクラスコードは工学研究科Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-g.html
（大学院シラバス・時間割・履修登録）にて確認すること。
【目的と概要】私たちが生活や生産活動を行うためには，自然界から利用可能なエネルギーを取り出す必要がある．一方，自然界は複雑で不確実であり，人間が制御することはできない．本講義では，地熱エネルギーを題材の中心としながら，自然界を技術開発の対象とすることの難しさや面白さを学び，持続的に自然界からエネルギーを取り出すための設計方法論を修習する．また，現状の自然エネルギー利用技術を理解し，自然と技術，社会のあるべき関係性を探究する．
【達成目標】以下の事項に関する理解の獲得を目標とする．
・限られたデータに基づいて、複雑系のモデル化や複雑系を評価する手法を使うことができる。
・天然物を設計の対象として見る目を養う。
・社会の中の技術、資源と向き合う技術について、多角的な視野を広げ、自分なりの考えを持つことができる。
・自然エネルギーに関する課題を抽出し、解決策を検討することができる。（仮説を形成できる。）
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/english/academics/master.html (under "Timetable & Course Description")
【Purpose】 We need to extract usable energy from the natural world in order to live and produce. On the other hand, the nature is complex and uncertain and cannot be controlled by human beings. In this lecture, we will learn the difficulty and interest of using the nature as a target of technological development, and learn design methodologies for sustainable energy extraction from the nature, focusing on geothermal energy as the main subject. The course also aims to understand the current technologies to utilize natural energy and to explore the ideal relationship between nature, technology, and society.
【Goal】
The course aims to provide students with an understanding of the following
- To be able to use methods for modeling complex systems and evaluating complex systems based on limited data.
- To develop an eye/sense to see natural products as objects of design.
- To be able to broaden one's perspective and develop one's own ideas about technology in society and technology facing natural resources.
- To be able to identify issues related to natural energy and to be able to consider solutions. (Be able to formulate hypotheses.)
1. 序論（自然とは？自然エネルギーとは？）
2. デザインとは？
3. 複雑系のモデル化 ―複雑・不均質構造の定量化―
4. 自然資源（複雑系）のモデリング ー物理モデルー
5. 自然資源（複雑系）のモデリング ー不確実性の定量化・ベイズ推論ー
6. 自然エネルギー利用の設計 −最適化問題−
7. 自然エネルギー利用の設計 −多目的最適化−
8. 社会の中の技術の設計 −社会受容性・合意形成−
9. フィールドワーク 自然エネルギー利用施設の見学(1)
10. フィールドワーク 自然エネルギー利用施設の見学(2)
11. グループワーク(1)
12. グループワーク(2)
13. グループワーク(3)
14.グループワーク(4)
15. 発表・まとめ
1. Introduction (What is nature? What is natural energy?)
2. What is design?
3. Model of complex systems - Quantifying complex and heterogeneous structures
4. Modeling of natural resources (complex systems) - Physical models
5. Modeling of natural resources (complex systems) - Quantification of uncertainty and Bayesian inference
6. Design of natural energy utilization -Optimization problem-
7. Designing for natural energy utilization -Multi-objective optimization
8. Design of technology in society -Social acceptance and consensus building-
9. Fieldwork: Observation of facilities using natural energy (1)
10. Fieldwork Observation of facilities using natural energy (2)
11. Group work (1)
12. Group work (2)
13. Group work (3)
14. Group work (4)
15. Presentation and summary
授業の復習を行い，レポート課題に解答することにより授業内容の理解を確認することを求める．また，グループワークの自習を行うことを求める．
Reviewing of the fundamentals described in the course and assignments are requested to be done.
演習問題のレポート（40%）と発表など（60%）に基づき評価する
The grading will be performed based on assignments (40%), and presentaiton (60%).
Google classroom code: at5j3o3