1年 文科 理科 2年 文科 理科 水 5 Ａ 1年 文科 理科 2年 文科 理科 木 5 関 真一郎 Ａ 時間割コード 時間割コード 総合科目 D (人間・環境) 51302 講義題目 授業の目標概要 成績評価方法 教科書 ガイダンス 51301 講義題目 授業の目標概要 成績評価方法 教科書 ガイダンス 開講 授業科目名 現代工学基礎Ⅰ 開講 授業科目名 現代工学基礎Ⅱ 物理情報システム工学 -あらゆる工学を計測・制御・認識で斬る- 物理的，人工的，社会的，どんな対象であれ，そこに望みの機能を工学的に実現する際， 1) 対象で生じる物理現象のモデリングと解析， 2) 計測による物理現象の本質の情報化， 3) 情報処理と制御による所望の機能の最適な実現 4) 情報の認識と実世界の理解， が重要となる．本講義は，駒場生にこの工学的方法論のエッセンスを講義することを目的とする．具体的には，以下の各項目に関し，最先端の事例を交えつつ講義する． 1)「非侵襲脳機能イメージングの基礎」 脳情報の解読と制御の手法とその応用 ヒトを対象とした非侵襲脳機能計測および非侵襲脳機能制御の手法を概説し、それらの手法を用いた代表的な研究を紹介する。視覚情報のデコーディングやブレインマシンインターフェイス（BMI）関連の最新研究についても概説する．また，専用の計測装置を使わずにスマホのアプリだけでアルファ波を計測する技術とその応用についても紹介する。 2) 「物理情報学を支える波動現象」 波動現象は物理情報学の根幹を支える物理現象である。人間や動物が知覚する外界の情報は、波動の一種である光や音として伝達される。20世紀には粒子を波動として捉える量子力学によって電子デバイスの技術が大きく進展し、電磁波による無線通信や光ファイバで伝送される情報が人々の生活を一変させた。現代においても先端的なコンピュータ開発や通信技術、生体現象のセンシングと制御、など、物理情報学の主要分野において欠くことのできない存在であり続けている。本講義では、そのような波動現象を理解し活用するための数理と物理を整理しながら、最先端の研究事例をまとめる。特に情報学の中でこれまで未開拓であった触覚の活用が、空中を伝搬する超音波によって大きく進展しつつある現状を紹介し、その可能性を議論する。 3)「ロボットシステム」 物理世界へ働きかけるシステムの構築 物理世界と情報世界をつなぐシステムの例としてロボットシステムがある．ロボットの設計プロセスは自由な発想と物理世界の制約条件とをすり合わせる作業であり，簡単な設計事例を用いて各工程を説明する．また，システム医工学研究室での具体的な開発事例を紹介し，ロボットシステム開発の勘所・肌感を説明する． レポート課題3つで評価する. 教科書は使用しない。／Will not use textbook 第一回授業日に行う。／Will conduct guidance at first time 物理をエンジニアリング 物理学とエンジニアリングは互いに切っても切れない関係で発展してきました。産業革命に刺激されて発展した熱力学、電磁気学の方程式から生まれた電信技術、ドイツ鉄鋼業から生まれた量子力学、など歴史を繙くとその例には事欠きません。そして現代、その関係はどのようになっているのでしょうか？この講義では、身近だけれども不思議な現象を紹介するところから初めて、その謎解きとその奥にひそむ物理を解説し、さらに現代科学技術との関係までのストーリーを下記の４つのテーマについてそれぞれ「読み切り」で示します。そして、物理がエンジニアリングに「応用される」というだけの関係ではなく、エンジニアリング自体が物理学を変革してゆく様子を皆さんにお伝えします。 １、未来材料 ー サステイナブルな社会へ ２、量子技術 ー 量子をつくる、はかる、つかう ３、光の物理学 ー 光と原子の物理学：レーザーで原子を冷やす ４、理論物理学の挑戦 ー 基礎方程式の力 成績評価は出席とレポートで行う。 教科書は使用しない。／Will not use textbook 第一回授業日に行う。／Will conduct guidance at first time 担当教員 天野 薫 担当教員 所属 工学部 所属 工学部 曜限 曜限 対象 対象
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