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現在位置: ホーム ja シラバス(2020年度) 工学研究科 材料工学専攻 物質情報工学

物質情報工学

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科目ナンバリング
  • G-ENG09 5C212 LJ75
開講年度・開講期 2020・後期
単位数 2 単位
授業形態 講義
配当学年 修士・博士
対象学生 大学院生
使用言語 日本語
曜時限 火2
教員
  • 河合 潤(工学研究科 教授)
授業の概要・目的 科学的計測や化学分析における(i)測定値の取り扱い方,(ii)スペクトル(時系列データ)のスムージング,ピーク分離,フーリエ変換などのデータ処理,(iii)測定に際しての計測パラメータの決め方や装置設計指針の決めかた,(iv)ラプラス変換やグリーン関数の計測における意味,(v)情報エントロピー(情報量)のデータ解析への応用,(vi)乱数を用いた模擬実験について,易しく講義する.
到達目標 大学院の研究において自分で測定したデータから,有意義な物質情報を得るためにはどうすればよいかを習得する.
授業計画と内容 第1回:中心極限定理,一様乱数,母関数,モーメント.
第2回:モンテカルロ法,サンプル,分解能,モンテカルロ積分.
第3回:サンプリング数と測定精度,分母がn-1になる理由,1回だけの測定の重要性.
第4回:情報量(エントロピー),統計物理におけるエントロピー最大化,最大エントロピー法(MEM),自己相関関数と最大エントロピー法によるスペクトル推定.
第5回:回帰分析,正規乱数を用いた模擬実験データ,Savitzky-Golayスムージング係数の導出方法,Savitzky-Golayスムージングの実例.
第6回:フーリエ変換の基礎,模擬実験データのフーリエ変換,伝達関数,デコンボリューション.
第7回:ピーク分離,グリーン関数,AICとスプライン関数法.
第8回:モーメント母関数,特性関数,熱と温度の違い,ラプラス変換.
第9回:シュレディンガー方程式と拡散方程式の類似性,四捨五入,実数連続とAI.
第10回:酸と酸化,酸と塩基,酸化と還元.
第11回:ブランクとコントロール,検出下限,仮説検定,国際標準,寺田の法則
第12回:Tsallisエントロピー,鉄化合物の化学状態,酸化鉄の化学状態分析,酸化鉄のイオン結合性・共有結合性と酸化還元性.
第13回:キャラクタリゼーション,測定値のヒトリアルキについて.
第14回:分析化学倫理.
第15回:レポート講評とフィードバック.
成績評価の方法・観点 成績は,講義中に出題するレポートによる.4つのレポートを課す.
履修要件 特になし
授業外学習(予習・復習)等 予習は必要ないが,レポート課題は時間をかけて計算する必要があり,かなり重い課題である. 放射光等のビームタイムや学会等で講義に出席できないときは,事前に連絡すれば,欠席扱いとはしない.レポートの代理提出も可.
教科書
  • 物理科学計測のための統計入門, 河合潤,田中亮平,今宿晋,国村伸祐, (アグネ技術センター), ISBN:9784901496995
関連URL
  • www.process.mtl.kyoto-u.ac.jp