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宇宙を理解する

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令和２年度以降入学者 宇宙を理解する
令和元年度以前入学者 数と宇宙１
教員名 村上雅彦
単位数    2 学年 1～4 開講区分 文理学部
科目群 総合教育科目
学期 前期 履修区分 選択
授業形態 対面授業
Blackboard ID 20230110
授業概要 宇宙を理解するために人類は様々な量を定義し用いてきた．
例えば，長さ，重さ，面積，体積，角度，時間などである．
これらの量を求めるために物理学や化学などと同時に数学も発展を遂げてきた．
そして現代ではコンピュータを用いてこれらの計算を効率的に行い，より深く宇宙を理解するに至っている．
本講義ではこれらの計算を実現している数学的性質やアルゴリズムについて理解し，また，実際に Python を用いてプログラムを作成し計算を行う．
授業のねらい・到達目標 ＜授業のねらい・到達目標＞
与えられた条件や状況から効率的に計算を行うプログラムを作成できることを目標とする．

＜ディプロマポリシーとの関係＞
この科目は文理学部のディプロマポリシーDP1,DP3 及びカリキュラムポリシー CP2,CP6 に対応しています。
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のディプロマポリシー DP3,4,5 及びカリキュラムポリシー CP3,4,5 に対応している。

＜日本大学教育憲章との関係＞
・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・批判的に考察することの重要性を説明できる(A-3-1)。
・事象を注意深く観察して，解決すべき問題を認識できる(A-4-1)。
・新しいことに挑戦する気持ちを持つことができる(A-5-1)。
授業の形式 講義
授業の方法 講義だけでなくコンピュータでプログラミングに取り組む．
Blackboard を通じて, 講義資料の配布や演習の提出とフィードバックを行う．
履修条件 CHIPSによる抽選を行う
授業計画
1 ガイダンス、アルゴリズムと計算量(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
2 全探索(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
3 2進法(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
4 1次元累積和(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
5 累積最大値，2次元累積和(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
6 素数判定(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
7 最大公約数(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
8 剰余演算(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
9 包除原理，数学ゲーム必勝法(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
10 数学ゲームのスコアの最適化，偶奇性(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
11 主客転倒，解空間の上界(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
12 区間スケジューリング問題，数え上げ(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
13 最終状態の考察，解空間の下界(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
14 問題の言い換え，データ構造の工夫(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
15 総合問題(A-3,A-4)。
【事前学習】上記テーマの内容を通読し確認しておくこと （2時間）
【事後学習】講義で学習した上記テーマの内容を実践してみること(A-5)。 （2時間）
【授業形態】対面授業
その他
教科書 米田優峻 『競技プログラミングの鉄則 アルゴリズム力と思考力を高める77の技術』 マイナビ出版 2022年 第1版
なし
参考書 なし
成績評価の方法及び基準 授業参画度:各回のプログラミングの取り組みで評価する．(100%)
Blackboard を通じて提出された演習の達成率で成績評価を行う．
オフィスアワー メールや Blackboard を用いて質疑応答を行います．
備考 高校程度の数学的知識を有し，実践できること．
プログラミング言語の基本的な概念（標準入出力，型（整数，浮動小数点，文字列），四則演算，剰余，条件分岐（if），繰り返し（for, while），配列（リスト）・二次元配列（リスト），関数，クラス）を理解しており，Python などでコーディングができること．

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