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数理科学科 情報理学専攻(2018年度以降)

情報科学と数学の知識を駆使し、コンピュータを使いこなすことで、自然現象の解明や社会現象の分析ができる力を養います

情報理学専攻では、現代の高度な情報化社会において必要とされる情報学の知識の習得だけでなく、数学や自然科学の基礎の上に、自然現象や社会現象のモデルを作り、コンピュータを用いたシミュレーションを行う教育を進めています。そこにはいかなる学問にも数理的能力は必要という、第2代学長の安井てつの信念のもとに数学専攻部として創設された数理学科の伝統が息づいています。論理的な思考力を身につけ、現代のICT(情報通信技術)社会で活躍できる理系女性の育成を目指します。




学びのポイント

情報科学とそれを支える応用数理学について学べます

情報科学で学ぶ数理モデルの扱うテーマは自然現象や身の回りの社会現象です。また、コンピュータには数学が深く関係します。応用数理学(自然科学)や数学の基礎を学べる環境を生かし、ツールとしてのコンピュータ操作だけではなく基礎理論からしっかり情報科学を学べます。


数理の基礎知識に支えられた情報科学の深い理解

コンピュータに関する基礎事項の学習、プログラム作成、ネットワーク設計などの実習を行い、情報科学の理論だけでなく実際に使うことのできる力を養います。また、数理の基礎知識に支えられた数理的アプローチによる数値シミュレーションの学習も充実しています。


カリキュラム

トピックス

・情報科学に重点を置いたカリキュラムになりました

・シミュレーション科目を充実させました

・基礎的な数学、自然科学の理解に基づく数理モデルが学べます


4年間のカリキュラム概要

情報理学カリキュラム


身につく力


  • ・情報科学の基本原理と応用を深く理解する力
  • ・情報科学を活用した問題分析・解決能力
  • ・数理的思考力に支えられた柔軟な応用力

主な授業内容

数理科学シミュレーション

シミュレーションAⅠ・AⅡ

自然現象などを方程式で記述することをモデル化と呼び、さらにその方程式をコンピュータを用いて解くことにより、その現象のシミュレーションを行うことを数値シミュレーションといいます。本講義では、数理モデルと数値シミュレーションの基本について学びます。

数理科学シミュレーション

シミュレーションBⅠ・BⅡ

コンピュータ・シミュレーションは、自然現象や社会現象を解析・理解する上で重要です。身近な問題を取り上げ、講義とコンピュータによる実習を通して、現象がどのように数理的にモデル化されるか、そしてコンピュータによる解析でどのような知見が得られるかということを学びます。

アルゴリズム

アルゴリズムとデータ構造

良いプログラムを作成するためには、適切なアルゴリズムとデータ構造を選択する必要があります。そのため、リストや木などを用いた基本的データ構造、整列や探索などの基本的アルゴリズムとその計算量などについて、コンピュータを用いた演習を交えながら講義します。基本事項の習熟に重点を置いています。

アルゴリズム

計算幾何学

幾何学的な問題を解くために効率の良いアルゴリズムやデータ構造を見つけ問題を解くのが計算幾何学です。この分野で扱われているさまざまな問題のうち、ボロノイ図、美術館監視問題、最短路問題など代表的な問題を取り上げ、最適解を得るためのさまざまなアルゴリズムについて説明します。

情報ネットワーク

ネットワークⅠ・Ⅱ

普段、何気なく使っているコンピュータがネットワークで結ばれることにより、どのようなことができるようになるのか、メールはどのような方法で送受信されるのか、Webページはどのようにして表示されるのかということを含め、ネットワークシステムの基礎を学びます。

情報数理学

数値計算

コンピュータを用いて数学の問題を解くための方法を学びます。問題(方程式)が大規模化・複雑化すると、手計算で厳密に解くことが難しくなります。そのような場合でも、数値計算を用いると問題の厳密な解に近い値を得ることができます。これは、より複雑なコンピュータシミュレーションの基礎となります。

サイエンスリテラシー

物理学概論

自然現象を客観的に基本法則に基づいて理解しようとする物理学の考え方についての講義です。力を受けた物体がどのように運動するかを考え、波の現象、熱・温度とは何か、についても解説します。また、日常生活でなじみ深い電気や磁気に関わる現象について考え、極微の世界、広大な宇宙の果てまでを記述する物理学の基本的事項になじむことが目標です。

生物学

数理生物学

数学的手法を用いて生命現象を研究する分野の講義です。この科目では、数理生物学の基本的考え方や方法について理解することを目標とします。授業では、とくに個体群生態学に関して、単一個体群の動態、複数個体群の関係、個体群管理などに関する数理モデルについて概説します。

応用数理学

量子力学

量子物理学は電子機器などを可能にし、現代物理学の中心のひとつとなっています。これを入門から平易に述べます。ミクロの世界では、光も電子も波と粒子の両方の性質を同時に示します。確率解釈を中心とする量子物理学の基本概念に到達することを目標とします。

応用数理学

物理化学

自然現象の解明から最新の科学・技術に至るまで、多くの分野に共通して重要な物理化学の基礎を学びます。分子の運動など、目に見えないミクロの現象をマクロなモデルとして考え、数式として表現し、それがやがて法則として確立する過程を学びます。


専任教員(専攻の科目を担当する教員)


2016年度卒業研究題目より

  • ・ 実世界データを利用したネットワークシステム
  • ・ 宇宙と素粒子
  • ・ 野生動物の生態と保全
  • ・ 数値計算を用いたシミュレーション
  • ・ Python言語によるゲームプログラムの作成
  • ・ 化学を基礎とする自然科学の講究


2016年度全専攻卒業論文・卒業研究題目一覧


取得可能な資格

情報理学専攻の学生は、所定の課程を修了することで、以下の資格を取得できます。


教育職員免許状(一種免許)

  • ・中学校(数学)
  • ・高等学校(数学・情報)

学芸員


課程・資格