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情報科学講究１

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令和2年度以降入学者 情報科学講究１
令和元年度以前入学者 情報科学講究１
教員名 斎藤明
単位数    2 学年    3 開講区分 文理学部
科目群 情報科学科
学期 前期 履修区分 必修
授業の形態 同時双方向型授業（Zoom によるライブ配信）

Blackboard ID:木曜3限→20213008
授業概要 離散数学とプログラミングに関して、主に着想を得る方法、あるいは得た着想を延ばす方法を学ぶ。
授業のねらい・到達目標 教科書の輪読とプログラム実習を通して、４年次の卒業研究で必要となる力を養う。離散数学の各種の話題を通して、着想を得ること、及び得られた着想を論理の力を通して形にすることができるようになる。またプログラム実習を通して、高度なプログラミングの力を身につける。

この科目は文理学部(学士(理学))のディプロマポリシーDP1-8 及びカリキュラムポリシーCP1-8 に対応している。

なお，新カリキュラム（令和2年度以降入学者対象）では，この科目は文理学部(理学)のディプロマポリシー DP1-8及びカリキュラムポリシー CP1-8に対応している。
・経験や学修から得られた豊かな情報科学の知識と教養に基づいて，自己の倫理観を倫理的な課題に適用することができる。(A-1-3)
・世界諸国の歴史や政治，経済，文化，価値観，信条などの背景を理解し，国際社会が直面している問題を情報科学の視点から説明することができる。(A-2-3)
・仮説に基づく課題や問題を提示し，客観的な情報を基に，論理的・批判的に考察できる。(A-3-3)
・問題を分析し，複数の解決策を提示した上で，問題を解決することができる。(A-4-3)
・責任と役割を担い，新しい問題に取り組む意識を持ち，そのために必要な情報科学の知識・情報を収集することができる。(A-5-3)
・さまざまな人々とのコミニュケーションを通じて相互の意思伝達を自由かつ確実に行い，他者との良好な関係を確立することができる。(A-6-3)
・集団の活動において，より良い成果を上げるために，指導者として他者と協働し，作業を行うことができる。(A-7-3)
・学修状況を自己分析し，その成果を評価することができる。(A-8-3)
授業の方法 授業の形式：【 講究 】
配布プリントの各章を受講者に割り振り、輪読を行う。
また離散数学を題材とするプログラミング実習を行う。
履修条件 学科内規による。
授業計画
1 着想を生み、また着想を育てる方法を概観する。また授業の進め方や資料の読み進め方などを学ぶ。（同時双方向型）(A-1-3, A-2-3, A-3-3)
【事前学習】講究配属説明会時に配付された資料を読んでおく。 （1時間）
【事後学習】配布プリント8～20ページを読み、例題の発展問題（マス目の全探索問題）を考える。 （3時間）
2 場合の数の数え方を例として、着想を得る方法の１つを学ぶ（同時双方向型）(A-3-3, A-4-3, A-5-3)
【事前学習】講究配属説明会時に配付された資料を読み、準備課題（3×3のマス目の全探索）を解く。 （2時間）
【事後学習】配布プリント20ページに書かれた問題（平面上のマス目の全探索）を３次元に拡張する。 （2時間）
3 色を塗ることによる配置問題へのアプローチを学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント21～32ページを読み、準備課題（5×5の不完全マス目の全探索）を解く。 （1時間）
【事後学習】穴が空いた配置への発展問題を考える。 （3時間）
4 １対１対応を使った数え上げ問題へのアプローチを学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント33～46ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】トーナメントの個数に関する発展問題を解く。 （3時間）
5 鳩の巣原理を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-8-3)
【事前学習】配布プリント47～62ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】鳩の巣原理を使う問題を１つ以上自作する。 （3時間）
6 平均を用いた最大値、最小値の評価法を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-8-3)
【事前学習】配布プリント63～76ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】教科書の例題の発展問題（平均値による下界評価）を解く。 （3時間）
7 各自が作った鳩の巣原理の問題の品評会を行う。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3, A-7-3, A-8-3)
【事前学習】自作した問題とその解答を要領よく伝えるための準備をする。 （2時間）
【事後学習】品評会で得たコメントを吟味する。 （2時間）
8 不等式の粗い評価の方法を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント67～90ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】対数式の粗い評価に関する問題を解く。 （3時間）
9 ハミルトン閉路問題を通して構造を理解する方法を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント91～106ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】ハミルトン閉路をもたないグラフを無数に生成する方法を考える。 （3時間）
10 例題を通して思考実験の方法を学ぶ。（同時双方向型）(A-6-3, A-7-3, A-8-3)
【事前学習】配布プリント107～118ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】配置問題に関する教科書の問題を発展させる。 （3時間）
11 オーダーに基づく議論を学習する。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント119～134ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】オーダーの違いが感覚的に分かる例をインターネットなどで探る。 （3時間）
12 着想を証明やアルゴリズムに仕上げる手法を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】配布プリント119～134ページを読み、内容を理解する。 （1時間）
【事後学習】 Oreの定理を元に、実際に証明を仕上げる。 （3時間）
13 英語文献の読み方に関する概要を学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】第12回で配布した英語文献プリントの1～4ページを読む。 （1時間）
【事後学習】現実の問題がグラフを用いて解かれるような例を探す。 （3時間）
14 グラフ理論に関する基本用語を英語で学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】英語文献プリントの5～9ページを読み、内容を理解する。 （2時間）
【事後学習】教科書にある同形判定問題を解く。 （2時間）
15 部分グラフ、正則グラフの概念を英語で学ぶ。（同時双方向型）(A-5-3, A-6-3)
【事前学習】英語文献プリントの9～16ページを読み、内容を理解する。 （2時間）
【事後学習】２部グラフに関する問題を解く。 （2時間）
その他
教科書 教科書は使用しない。
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 授業参画度:ディスカッションを通して測られる事前準備状況と議論の深度、および発表の質で評価する。(100%)
オフィスアワー 時間割上の講義曜日に Zoom によるオフィスアワーを設ける。参加希望者の参加可能時間に合わせて実施するので、希望者は電子メールで希望時間を伝えること。

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