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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。
本講義では、化学システム設計の基礎を学ぶとともに、最適化問題を発見し、定式化を行い、結果を解釈し、目的関数や制約条件、設計変数を見直す、といった最適化ツールの適用方法を学ぶ。
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")
In this lecture, the students will acquire basic skills for chemical systems design and optimization.
You will need to study the contents for the next lecture outside of the class. You will also need to use your PC to perform the exercise.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
【目的】
化学プロセスシステムの設計に必要となる数理ツールや理論、考え方の基礎を学ぶ。
【概要】
本講義では、環境問題や資源の枯渇を契機として変遷してきた現代の化学プロセスシステムの合成、設計、管理、運転を取り扱うプロセスシステム工学の考え方と、その実践のために必要になる数理的手法（線形計画法、非線形最適化手法）や図解法（ピンチテクノロジー等）、並びに評価方法（ライフサイクルアセスメント等）の基礎について学習する。
【達成目標】
この授業では、主に以下のような能力を修得することを目標とする。
・ 様々な化学プロセスシステムの役割の違いを理解し、その設計問題を数学的に記述することができる。
・ プロセスのマテリアルバランス、エネルギーバランスを数理ツールを用いてとることができる。
・ ライフサイクルアセスメントの概念と基礎を身につけ、説明することができる。
・ 熱交換ネットワークの役割を理解し、その設計に関する基礎的な手法を理解する。
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the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
In this lecture, students will understand the framework of process systems engineering, i.e., synthesis, design, operation, and maintenance of modern chemical systems. They will also study practical mathematical methods(ex. linear and nonlinear programming), graphical design tools(ex. pinch technology), and evaluation methods (ex. Life cycle assessment).
Goals of this lecture include the following items:
- Understand differences in roles of chemical process systems and acquire skills to express design problems with mathematical expressions
- Become capable of balancing materials and energy around process systems using mathematical tools
- Learn basic concepts of Life Cycle Assessment
- Understand roles of heat exchange networks and learn basic deign methods
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学工学に関連する講義で得られた知識をもとに、化学装置とプロセスの設計・運転に必要な事項を習得する。
２．概要
流動・伝熱・移動現象・相平衡・反応工学・プロセス制御・プロセス設計と、蒸留・熱交換・抽出・吸着・吸収・反応・乾燥・分離・撹拌について具体的な例を用いて基礎的な演習を行う。
３．達成目標等
この演習では、主に以下のような能力を習得することを目標とする。
・化学工学の基礎的なモデル化手法を理解し、モデル化と定量的な解析ができる。
・各種の化学装置とプロセスについて理解し、それぞれの基礎的な設計ができる。
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1. Objective
Students learn topics required for design and operation of chemical equipment and processes based on the knowledge obtained from the lectures related to chemical engineering.
2. Outline
Students do fundamental practices for fluid flow, heat transfer, transport phenomena, phase change, reaction engineering, and process control and design as well as distillation, heat exchanger, extraction, absorption, reaction, drying, separation and stirring by using the specific examples.
3. Goal
The goal of this practice is to mainly acquire the following skills:
- To understand the fundamental modeling methodology of chemical engineering and to perform modeling and quantitative analysis.
- To understand the various chemical equipment and processes and to do their basic design.
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
目的: 現代的なデータ科学と機械学習において現れる基本的な数理構造を解き明かし理解すること。
概要: 大規模なデータを学習しさまざまなタスクを実現する今日の人工知能技術のベースとなるのは、非常に単純な勾配法であり最適化問題を以下にして解くかである。その源泉は物理学で登場したような運動方程式によるものであり、それらといかに密接に関連しているのかを学ぶことにより、将来再び起こるブレークスルーを俯瞰できるようにする。
達成目標等: 現代の機械学習等に現れる数理最適化および学習技術について、流行り廃りから脱却し、その本質部分を単純にして理解できるようにすること。
オンライン授業で実施され詳細や連絡は下記Google Classroomを通じて行われる。
[TB26411] (大関真之教授): Google Classroomを利用
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Object and Summary: To unravel and understand the fundamental mathematical structures that emerge in modern data science and machine learning.
The basis of today's artificial intelligence technologies for learning large data sets and performing a variety of tasks is how to solve optimization problems using very simple gradient methods. The source is the equations of motion as they appear in physics, and by learning how they are closely related to these equations, we will be able to look at breakthroughs that will occur again in the future.
Goal.: To be able to understand mathematical optimization and learning techniques as they appear in modern machine learning and other areas, breaking free from fads and simplifying the essential parts of these techniques.
The course will be conducted online and details and communication will be via Google Classroom.
[TB26411] (Masayuki Ohzeki): using Google Classroom
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【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。）
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【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.)
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
この科目では、Classroomを使用して講義資料と講義情報を発信します。
クラスコードは ffuweyi です。
Classroomにアクセスし、クラスコードを入力してください。
目的と概要：
現代の社会は、電気エネルギーシステム、情報通信システムなど様々なシステムを基盤としている。本講義では、このようなシステムの設計・計画・運用の基礎となる数理最適化の考え方と代表的な方法を学ぶ。
達成目標等：
数理最適化の代表的な方法である線形計画法と非線形計画法の工学における役割および最適化問題の定式化と解法を理解し、簡単な問題にそれらの手法を応用できるようになることを目標とする。加えて、システムの計画・運用等に関わる手法の概要を説明できるようになることも目標とする。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
The materials and information for the course are delivered to you with Google Classroom. The class code is ffuweyi. Access to Classroom and input the class code.
Purpose and Summary:
Modern society is supported by various systems such as electric power systems, information and communication systems and so on. In the course, fundamental theories and typical methods related with mathematical optimization which are based on designing, planning and operation of the systems are studied.
Goal of the class:
- Understanding formulation of optimization problems
- Studying how to apply linear programming and nonlinear programming to simplified problems
- Explaining the outlines of methods related to system planning and operation
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
化学プロセス・化学装置には種々あるが、それらを設計する際の基礎となる物質・エネルギーの収支（保存・移動）、物質変化（反応）に関する基礎知識修得を目的とする。
２．概要
種々のプロセスを対象として、化学工学熱力学、物質収支、エネルギー収支の概念、導出法を学ぶ。
３．達成目標等
この授業では主として以下のような能力を習得することを目標とする。
・与えられた条件で簡単なプロセスについて、相平衡、化学変化、物質移動について理解することができる。
・それを収支式として定式化でき、それを解して未知変数を求めることができる。
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This course covers basic chemical engineering to understand mass and energy balances including their conservation and transportation with and without chemical reactions. Based on chemical engineering thermodynamics, students will learn the concept of mass and energy balances and the approaches to derivation of their balance equations for a variety of chemical engineering processes. The course is designed to understand phase equilibrium, chemical change and mass transportation under given conditions for simple processes. Formulation of the balance equations to acquire unknown parameter in the processes will be learned in the course.
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１．目的
化学プロセスにおける分離に関する単位操作の原理を理解し、さらにそれらの操作を設計・操作するための基礎知識を学ぶ。
２．概要
相平衡、物質・エネルギー収支を具体的な例題に適用し、蒸留、抽出、晶析の設計及び操作の原理と手法を学ぶ。
３．達成目標等
・分離の基礎となる相図について理解し、必要な情報を獲得することができる。
・蒸留、抽出、晶析操作の基本原理を理解し、説明することができる。
・これらの単位操作に関し、回分、連続操作のモデルを作り、その基礎式を導出できる。
・設計あるいは操作条件を与え、モデルを解き、装置、プロセスの基本設計、最適化ができる。
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1. The objectives of this course are to understand the fundamental principles of separation operations in chemical plants and to study the related fundamental knowledge for designing the operations.
2. The students will learn the fundamental principles and methodologies for process designing on distillation, extraction and crystallization through the practice of applying phase equilibrium and mass/energy balance to typical examples on the above three processes.
3. The achievement goals of this course are to obtain the following capabilities;
To understand the phase diagram relating to Vapor-Liquid Equilibrium, Liquid-Liquid Equilibrium and Solid-Liquid Equilibrium,
To understand the fundamental principles of distillation, extraction and crystallization,
To derive the governing equations for modelling the distillation, extraction and crystallization,
To optimize the process design and operation by solving the models on the distillation, extraction and crystallization,
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学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
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Classroomで情報提供を行います。
クラスコード：bjxjucq
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【目的】
機械工学、化学工学、電気・電子工学、環境工学等の工学分野において熱エネルギー機器設計の基礎となる、伝熱学の理解を目的とする。温度差を伴う熱エネルギーの移動現象を対象にして、形態の異なる各伝熱メカニズムの基礎式とその数理解法、工業機器への応用事例を、具体的な演習を含めて修得することを目的とする。
【概要】
伝熱の基本三形態である熱伝導、対流、放射について、物理現象の定式化と解法、現象を支配する無次元数について学ぶ。さらに、加熱・冷却機器、空調機器、熱交換器など実用的な工学機器設計への応用手法について修得する。
【達成方法】
伝熱学の基礎を理解し、工業、工学分野における熱エネルギー機器の最適設計のための学力を修得する。
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https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
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Class code: bjxjucq
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1. Objectives
The purpose of this course is to provide students with an understanding of heat transfer science, which is the basis for the design of heat energy equipment in engineering fields such as mechanical engineering, chemical engineering, electrical and electronic engineering, and environmental engineering. The aim of this course is to provide students with an understanding of the basic equations of heat transfer mechanisms, their mathematical solutions, and their applications to industrial equipment, including specific exercises, for the phenomena of heat energy transfer with temperature differences.
2. Outline
In this course, students will learn the formulation and solution methods of the physical phenomena of heat conduction, convection and radiation, which are the three basic forms of heat transfer, and the non-dimensional numbers that govern the phenomena. In addition, students will learn how to apply these phenomena to the design of practical engineering equipment such as heating and cooling equipment, air conditioning equipment, and heat exchangers.
3. Methods of achievement
To understand the fundamentals of heat transfer and to acquire the academic skills for the optimum design of heat energy equipment in industry and engineering.