タイトル
2021 年度 第3学期
教養教育  
日英区分: 日本語
数理・データサイエンスの基礎
Basic Mathematical and Data Sciences
 
講義番号 科目区分 学期
912903 教養教育科目 第3学期
ナンバリングコード 教室
UILZ0SCZZ0001N 一般教育棟B33教室
必修・選択の別
必修
単位数 曜日・時限
1 月3〜4
担当教員(ローマ字表記)
市岡 優典 [ICHIOKA Masanori]
SDGs関連項目
  • 質の高い教育をみんなに
  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
対象学生
2021年度入学者:理
2020年度入学者:理
2019年度以前入学者:-
他学部学生の履修の可否
対象学生の項目を参照
連絡先
内線7806
ichioka の後に @cc.okayama-u.ac.jpとしてください。
異分野基礎科学研究科棟 4階 402室
オフィスアワー
水曜日・午前・研究室(異分野基礎科学研究科棟 4階 402室)・予約不要。
これ以外の時間でも,在室中であれば質問を受け付ける。
学部・研究科独自の項目
理学部学生対象(必修)
使用言語
日本語
授業の概要
【教養教育の必修科目なので、必ず1年次に履修してください】
本授業では、データサイエンスの基盤となる統計および数理の基礎と、データサイエンスの応用事例を修得し、さらに機械学習の概念を学んで、データサイエンスの果たす役割を概観する。また、各自のPCを用いて、データ分析の実習に実際に取り組む。
学習目的
今日の社会では情報通信技術の普及により大量のデータが収集・蓄積されているが、それらは活用されなければ意味をもつ情報とならない。このようなデータを対象とする学問分野がデータサイエンスであり、今後の社会で活躍するため必要とされる能力である。この能力を身につけるため、データサイエンスの基盤となる統計および数理の基礎、データサイエンスの応用事例、機械学習の概念を修得し、PCを用いたデータ分析の実習に取り組む。
到達目標
(1) データの基本的な分析方法を知り、コンピュータを用いて実践することができる。
(2) データサイエンスの応用事例を知り、現実の課題に対するデータサイエンスや機械学習の役割を述べることができる。
授業計画
学科により2つのグループに分け、対面授業(各自のノートPCを用いた実習あり)とメディア授業(オンデマンドで映像授業視聴)を隔週で7回の授業を実施します。
第1回の授業日は、物理学科・生物学科の学生は10月4日、数学科・化学科・地球科学科の学生は10月11日です。

最新のExcelが使用できるノートPCを持参してください。第3回以降は RとPythonも使用します。

[授業内容] 教科書により次の内容を学びます。詳細はMoodleにて説明します。
第1回[対面授業、Excel]:2.データ分析の基礎(1〜2)、3.コンピュータを用いたデータ分析(1〜2)
  はじめに(数理・データサイエンスについて、Society5.0)、
  2-1.ヒストグラム、
  2-2.箱ひげ図、
  3-1.Excelを用いたヒストグラムの作成、
  3-2.Excelを用いた箱ひげ図の作成、
  Excelによる実習(ヒストグラムと箱ひげ図、気象庁からデータのダウンロード)
第2回[オンライン授業]:1.現代社会におけるデータサイエンス(1〜6)、 2.データ分析の基礎(3〜5)
  1-1.データサイエンスの役割、
  1-2.データサイエンスの役割(続)、
  1-3.データの取得・管理(1)データの収集と保存、
  1-4.データの取得・管理(2)データの管理、
  1-5.データの入手方法、
  1-6.データの分析、
  2-3.平均・分散・標準偏差、
  2-4.散布図(2つの量の関係の視覚化)、
  2-5.相関係数(2つの量の関係の要約)
第3回[対面授業、Excel, R]:2.データ分析の基礎(6〜7)、3.コンピュータを用いたデータ分析(3〜4) 
  Excelの実習(平均、分散、標準偏差)、
  2-6.回帰直線(2つの量の関係の定式化)、
  2-7.回帰直線(データの当てはまり)、
  3-3.Excelを用いた散布図と回帰直線、
  Excelによる実習(散布図、回帰直線、相関係数)、
  3-4.Rを使ってみる、Rのインストール、
  3-7.Pythonのインストールと基本操作(インストールのみ)
第4回[オンライン授業]:2.データ分析の基礎(8〜10)、 1.現代社会におけるデータサイエンス(7〜10)
  2-8.データ分析で注意すべき点(相関と因果の違い)、
  2-9.データ分析で注意すべき点(観察研究と実験研究)、
  2-10.データ分析で注意すべき点(標本誤差)、
  1-7.データサイエンスと画像処理技術(1)デジタル画像の構成、
  1-8.データサイエンスと画像処理技術(2)画像処理の応用、
  1-9.データサイエンスと音声処理技術(1)音声データ処理、
  1-10.データサイエンスと音声処理技術(2)音声認識入門、
  1-11.データサイエンスと情報倫理(1)情報倫理の基礎知識、
  1-12.データサイエンスと情報倫理(2)情報利用とAIの死角
第5回[対面授業、R, Python]:3.コンピュータを用いたデータ分析(5〜7)
  3-5. Rによるデータ分析、
  3-6. Rのさらなる活用、
  Rによる実習(データ分析)、
  3-7.Pythonのインストールと基本操作
  Pythonの実習(基本操作)
第6回[オンライン授業]:4.データサイエンスの応用事例(1〜9)
  4-1.保険(基本的な仕組み)、
  4-2.保険(自動車保険)、
  4-3.金融(銀行におけるデータ活用)、
  4-4.マーケティングリサーチ 概要編、
  4-5.マーケティングリサーチ 企画編、
  4-6.マーケティングリサーチ 事例編、
  4-7.染色体上で遺伝子を探す、
  4-8.疾患関連遺伝子を探す、
  4-9.品質管理、
  2-11.主成分分析、
  2-12.クラスター分析
第7回[対面授業、Python]:3.コンピュータを用いたデータ分析(7〜9)、II-1.機械学習の事例紹介
  3-8.Pythonを使ったデータの整理と可視化、
  3-9.Pythonを使ったデータの分析と、より高度な可視化、
  Pythonによる実習(データ分析)、
  II-1-2 機械学習とは(1)、
  II-1-3 機械学習とは(2)
授業時間外の学習(予習・復習)方法(成績評価への反映についても含む)
授業時に指示する。
授業形態
(1)授業形態-全授業時間に対する[講義形式]:[講義形式以外]の実施割合
50% : 50%
(2)授業全体中のアクティブ・ラーニング
協働的活動(ペア・グループワーク、ディスカッション、プレゼンテーションなど)
なし
対話的活動(教員からの問いかけ、質疑応答など)
やや少ない
思考活動(クリティカル・シンキングの実行、問いを立てるなど)
やや少ない
理解の確認・促進(問題演習、小テスト、小レポート、授業の振り返りなど)
やや多い
(3)授業形態-実践型科目タイプ
Cタイプ(実習や演習だが社会連携したものでない)
(4)授業形態-履修者への連絡事項
スライド、ビデオを用いて説明し、学生自身がPCを用いた実習をします。
特別な配慮を必要とする場合は,事前にご相談ください。
使用メディア・機器・人的支援の活用
視聴覚メディア(PowerPointのスライド、CD、DVDなど)
多い
学習管理システム(Moodleなど)
多い
人的支援(ゲストスピーカー、TA、ボランティアなど)
やや多い
履修者への連絡事項
授業で用いるオンライン教材のアカウントにについてのメール連絡が、事前(9月末の予定)に no-reply@gacco.org から送信されますので、そのアカウントにより「データサイエンス オンライン講座」にログインできるようにしておいてください。
対面授業では、持参したノートPCでExcel, R, Pythonを用いた実習をします。
特別な配慮を必要とする場合は,事前にご相談ください。
教科書
教科書1 ISBN 978-4822340094
書名 大学生のためのデータサイエンス(1) : オフィシャルスタディノート
著者名 滋賀大学データサイエンス学部編
出版社 日本統計協会 出版年 2018
備考
上記教科書に加え、この教科書に対応した gacco オンライン教材を用います。
[9/30追記:同日修正] → 現在販売中の旧版を使うことになりました(生協でも取り扱い中です)。
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岡山大学生協取扱い教科書の購入方法は、教科書情報”Text-it”(テキストイッ ト)
https://okadai.text.univ-coop.net/でご確認下さい。
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参考書等
参考書1 ISBN 978-4-8223-4053-7
書名 大学生のためのデータサイエンス(II)--ビジネスにつながる「機械学習」の基礎知識から先進事例まで
著者名 滋賀大学データサイエンス学部編
出版社 日本統計協会 出版年 2019
参考書2 ISBN 978-4-8223-4042-1
書名 統計学I: データ分析の基礎オフィシャルスタディノート : 日本統計学会公式認定
著者名 日本統計学会編 ; 竹村彰通 [ほか] 著
出版社 日本統計協会 出版年 2019
備考
成績評価の方法
滋賀大学開発教材による確認テスト(gacco オンライン教材)、および、授業での課題(小テストを含む)のMoodleへの提出により実施する。
受講要件
特になし
教職課程該当科目
この項目は当該科目には該当しない
JABEEとの関連
関連しない
SDGs関連項目

(教育)すべての人に包摂的かつ公正な質の高い教育を確保し、生涯学習の機会を促進する。
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
実務経験のある教員による授業科目
備考/履修上の注意
PCを用いた確認テストや実習などを実施するので、対面授業の回はノートPCを持参してください。
学部毎にクラス編成されており、この授業は理学部学生向けのクラスです。
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