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情報技術が社会に広く深く織り込まれた現在、その基盤となる科学を理解した上で技術と向き合うことこそが、文系理系を問わず技術に流されない自分を確立する第一歩になる。この講義では、情報の基礎理論の一つである計算量理論について、一貫して数学的な議論により、その入門的事項を学ぶ。特に、問題の難しさの分類と、帰着により難しさを順序付ける方法の理解を目指す。
The first step not to lose ourselves in today's advanced information society is to understand
the science underling the technology. In this introductory class, we will learn basics of
Computational Complexity Theory which is a part of the mathematical and fundamental theory of information.
Specifically we will understand that each problem belongs to some class of
difficulty and that difficulty can be ordered by some reducibility.
コンピュテーショナル・シンキング(CT)を一言で言えば、計算機科学の流儀で考えて
問題を解決する知的スキルのこと、となる。 CTの核心部分は「二つのA」と表現される。二つとは、抽象化(abstraction)と自動化(automation)を指す。この授業ではCTを理解し、経験してみることを目指して、輪講形式で学ぶ。この場合の輪講形式とは、受講学生が教科書の担当部分を全員に講義することを意味する。
In a nutshell, the computational thinking, CT for short is the mental skill to think and solve a problem in the style of computer science. The core part of CT is expressed as two A's, namely abstraction and automation.
In this introductory class, we will understand CT and get some CT experience in seminar style. Each student is expected to give a presentation to other students on the assigned part of the textbook.
情報技術が社会に広く深く織り込まれた現在、その基盤となる科学を理解した上で技術と向き合うことこそが、技術に流されない自分を確立する第一歩になる. この授業では、情報社会の安全を支える現代暗号理論について、その入門的事項を輪講形式で学ぶ. この場合の輪講形式とは、受講学生が教科書の担当部分を全員に講義することを意味する.
The first step not to lose ourselves in today's advanced information society is to understand the science underling the technology.In this introductory class, we will learn in seminar style, basics of the modern cryptology which supports the security of information society. Seminar style in this context means that each student is expected to give a presentation to other students on the assigned part of the textbook.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html
（学部シラバス・時間割）にて確認すること。
授業にはGoogle Classroomを利用
１．目的
アルゴリズムの解析・設計に必要となる基礎知識を修得する。
２．概要
普遍的な計算モデルを与え、アルゴリズム解析の基礎となる計算量の理論を解説する。基礎的データ構造（リスト、探索木、スタックなど）について詳細を示し、ソート、探索等の具体例を通して、分割統治法などのアルゴリズム設計の基本技法について述べる。
３．達成目標等
基本的なアルゴリズムとデータ構造を理解し、アルゴリズム設計技法の基礎を修得する。授業中の演習等（プログラミングを含む）により理解を深める。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Will use Google Classroom
1. Purpose
To learn basic knowledge for analysis and design of algorithms.
2. Summary
Give general computation models, and explain the theory of complexity as a basis of algorithm analysis.
Show basic data structures (such as lists, search trees, and stacks) in detail, and describe basic techniques for algorithm design such as the divide-and-conquer method through specific examples such as sorting and searching.
3. Goals
To understand basic algorithms and data structures, and learn basics of algorithm design techniques.
Deepen the understanding via exercises (including programming) in class.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
コンピュータの発達に伴い、実験や理論の代わりに計算機シミュレーションが用いられることが多くなった。この状況に鑑みて、計算機シミュレーションの基礎となる考え方について、有限要素法を中心とした解説ないし演習を行う。
１．計算力学の役割
２．差分法による微分方程式の解法
３．有限要素法による微分方程式の解法
４．弾性問題の有限要素解析
５．その他(個別要素法など)の手法
Classroom code: egg3kwh
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Accordingly to revolutionary increase in computer performance, the computational mechanics is becoming a powerful way to examine phenomena in place of conventional theoretical and experimental approaches. This course will introduce basic idea of the computational mechanics with emphasis on finite element methods
.
1. Role of computational mechanics
2. Finite Difference Method, FDM
3. Finite Element Method, FEM
4. Application of FEM to elastic problem
5. Other approaches, Discrete Element Method etc.
Classroom code: egg3kwh
1. 目的
アルゴリズムとデータ構造についての基礎知識を習得することを目的とする。
2. 概要
計算量の概念と評価方法、様々なアルゴリズムとデータ構造について学理的に説明する。
3. 達成目標等
プログラムの効率を定量的に評価し、優れたプログラムが書けるような能力を養わせる。
[Class code: ijn2esu]
Aims: Students will acquire basic knowledge about algorithms and data structures.
Descriptions: Evaluation methods and programming techniques for making good programs are discussed.
Goal: On completing the course, students will have the ability to design and making good programs.
[Class code: ijn2esu]
(1) 情報化社会に生きる市民としての責任と倫理を自覚し, 適切に判断・行動ができる
ソーシャル・スキルを獲得すること.
(2) 計算機の能力を活用した問題解決手法やデータ科学を学ぶ意義を理解し, 大規模データ
を利用した技術に関して人間中心の理解, 判断ができるようになり, さらにそれらに関して
実社会における課題を見出せるようになること.
(1) Acquire social skills to make appropriate decisions and actions,
taking responsibilities and being aware of ethics as citizens living in
today's information society.
(2) Understand the significance of learning problem-solving methods and data
science, utilizing computers, become able to make human-centered
understandings and decisions in regard to the large-scale data technologies,
and to find issues in the real-world problems concerning those technologies.
(1） 情報化社会に生きる市民としての責任と倫理を自覚し, 適切に判断・行動ができるソーシャル・スキルを獲得すること.
(2） 計算機の能力を活用した問題解決手法やデータ科学を学ぶ意義を理解し, 大規模データを利用した技術に関して人間中心の理解, 判断ができるようになり, さらにそれらに関して実社会における課題を見出せるようになること.
(1） Acquire social skills to make appropriate decisions and actions,taking responsibilities and being aware of ethics as citizens living intoday's information society.
(2） Understand the significance of learning problem-solving methods and data science, utilizing computers, become able to make human-centered understandings and decisions in regard to the large-scale data technologies, and to find issues in the real-world problems concerning those technologies.
(1) 情報化社会に生きる市民としての責任と倫理を自覚し, 適切に判断・行動ができるソーシャル・スキルを獲得すること.
(2) 計算機の能力を活用した問題解決手法やデータ科学を学ぶ意義を理解し, 大規模データを利用した技術に関して人間中心の理解, 判断ができるようになり, さらにそれらに関して実社会における課題を見出せるようになること.
(1) Acquire social skills to make appropriate decisions and actions, taking responsibilities and being aware of ethics as citizens living in today's information society.
(2) Understand the significance of learning problem-solving methods and data science, utilizing computers, become able to make human-centered understandings and decisions in regard to the large-scale data technologies, and to find issues in the real-world problems concerning those technologies.
(1) 情報化社会に生きる市民としての責任と倫理を自覚し, 適切に判断・行動ができるソーシャル・スキルを獲得すること.
(2) 計算機の能力を活用した問題解決手法やデータ科学を学ぶ意義を理解し, 大規模データを利用した技術に関して人間中心の理解, 判断ができるようになり, さらにそれらに関して実社会における課題を見出せるようになること.
(1) Acquire social skills to make appropriate decisions and actions,
taking responsibilities and being aware of ethics as citizens living in today's information society.
(2) Understand the significance of learning problem-solving methods and data science, utilizing computers, become able to make human-centered understandings and decisions in regard to the large-scale data technologies,
and to find issues in the real-world problems concerning those technologies.