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数理情報科学特論Ⅱ

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令和2年度入学者 数理情報科学特論Ⅱ
令和元年度以前入学者 数理情報科学特論Ⅱ
教員名 森山園子
単位数    2 課程 前期課程 開講区分 文理学部
科目群 地球情報数理科学専攻
学期 後期 履修区分 選択必修
授業の形態 オンライン授業（Zoomによるライブ中継）
Blackboard ID: 20204513
授業概要 現実の問題の数理計画問題への定式化，組合せ最適化問題の解法，線形計画問題とその解法である単体法について学ぶ。
授業のねらい・到達目標 情報科学の基盤をなす数学として，数理計画問題の基本概念ついて学び，数理計画的な考え方を身に付ける。受講者がこれらの概念を理解して、正しく使いこなせるようになることを目指す。
授業の方法 授業実施日にZoomを用いたオンライン授業を行う。
輪読を中心に行う。各自のノートパソコンを用いて適宜プログラムを作成し，Blackboardに提出する。
授業計画
1 数理計画問題への定式化（１）輸送計画問題・クラス編成問題
【事前学習】高校数学における数理計画問題の復習 （2時間）
【事後学習】両問題の定式化に関する復習 （2時間）
2 数理計画問題への定式化（２） ナップサック問題・ビンパッキング問題
【事前学習】輸送計画問題・クラス編成問題に関する習熟 （2時間）
【事後学習】組合せ最適化問題（第１・２回）に関する復習 （2時間）
3 動的計画法（１）ナップサック問題
【事前学習】ナップサック問題の確認 （2時間）
【事後学習】動的計画法による２つの定式化の習熟およびその実装 （2時間）
4 動的計画法（２）ビンパッキング問題
【事前学習】ビンパッキング問題の確認 （2時間）
【事後学習】動的計画法による定式化の習熟およびその実装 （2時間）
5 動的計画法（３）巡回セールスマン問題
【事前学習】巡回セールスマン問題の確認 （2時間）
【事後学習】動的計画法による定式化の習熟およびその実装 （2時間）
6 まとめと総合演習：動的計画法
【事前学習】動的計画法による定式化および実装の習熟 （2時間）
【事後学習】第３回～第５回分の実装の完成 （2時間）
7 分枝限定法（１）ナップサック問題
【事前学習】ナップサック問題の確認 （2時間）
【事後学習】分枝限定法の一連の流れの復習 （2時間）
8 分枝限定法（２）巡回セールスマン問題
【事前学習】巡回セールスマン問題の確認 （2時間）
【事後学習】動的計画法による定式化の復習 （2時間）
9 身の回りの問題（１）　定式化
【事前学習】動的計画法および分枝限定法（第１回～第８回）の習熟 （2時間）
【事後学習】問題の定式化の完成 （2時間）
10 身の回りの問題（２）　実装
【事前学習】定式化した問題の実装方法を検討 （2時間）
【事後学習】定式化した問題の実装の完成 （2時間）
11 線形計画問題と単体法の概要
【事前学習】線形代数の基礎事項に関する確認 （2時間）
【事後学習】単体法の概要に関する復習 （2時間）
12 ピボット選択規則
【事前学習】単体法の概要に関する習熟 （2時間）
【事後学習】ピボット選択規則に関する復習 （2時間）
13 二相単体法
【事前学習】ピボット選択規則を含めた単体法の習熟 （2時間）
【事後学習】二相単体法に関する復習 （2時間）
14 二相単体法の実装（１）　一相目の実装
【事前学習】二相単体法に関する習熟 （2時間）
【事後学習】一相目の実装完成とその動作確認 （2時間）
15 二相単体法の実装（２）　二相目の実装
【事前学習】第１１～１４回の内容の習熟 （2時間）
【事後学習】二相単体法の実装の完成 （2時間）
その他
教科書 使用しない
参考書 使用しない
成績評価の方法及び基準 レポート(50%)、授業参画度(50%)
レポートは，演習問題レポートおよびプログラム課題レポートにより評価する。
授業参画度は，輪読の発表により評価する。
オフィスアワー メール等（必要があればビデオ会議）で随時対応する。
備考 各自のノートパソコンを用いて適宜プログラミングを実施する。

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