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地球システム科学要論１ －データ解析法－

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科目名 地球システム科学要論１ －データ解析法－
旧カリキュラム名 （上記科目名は2008～2015年度入学者）「数理地学」（2004～2007年度入学者）
教員名 米谷　恒春
単位数    2 学年 3･4 開講区分 文理学部
（他学部生相互履修可）
科目群 地球科学科
学期 前期 履修区分 選択必修
授業テーマ 地学現象を例として、現象を数理学的に取扱う際の考え方とデータ処理技術とを学ぶ。
授業のねらい・到達目標 「ビッグデータ社会」という用語があることからも分かるように、地学現象に限らず現代社会においては多くの事象について、状態などをデータ（数値）により定量的に表現し、これに基づき現象の構造を把握し、行動の指針とすること等が通常となっている。このため、データ解析に関する知識を有すると共に表計算ソフトを使いこなせることが技術者としてだけではなく社会人として望まれている。このような社会的要請に応えることを授業のねらいとしている。
学科プログラムの学習・教育目標「(D)専門技術」に対応する。
授業の方法 具体的事例を対象とした講義を主とし、理解を深めるため一人ひとりがExcelを使ってデータを処理する演習の時間を必要に応じ設ける。
授業計画
1 現象の定量的表現:現象をいくつかの物理量によって表現することの利便性・必要性を説明。
2 EXCELの概要：代表的な表計算ソフトであるEXCELについて、基本的事項を説明。
3 統計学的取り扱い：現象の定量的表現の基礎を与える統計学的な考え方とその表現方法を説明。
4 標本分布の特性値：観測で得た数値データのまとめ方、表し方を説明。
5 確率と確率分布：ある現象における特定の状態について、その発現を確率で表現することを説明。
6 推定：ある現象について、（測定のたびに異なっている）測定値から本質的姿を推定する方法を説明。
7 検定：例えば、今年の夏は平年より暑かったと言えるか否か、このような同一現象における差違の有無を判定する方法を説明。
8 地学現象の確率的解釈（１）：気象現象において統計学的手法の適用例を説明。
9 地学現象の確率的解釈（２）：地震発生において統計学的手法の適用例を説明。
10 時間変化の検出：例えば、地球温暖化が現実に生じているか、その検出方法について説明。
11 周期変化の検出：周期的変化をしているとき、その周期などを見いだす方法について説明。
12 相互関係の定量的把握：注目している物理量（現象）を別の物理量（現象）によってどれくらい説明できるのかを定量的に分析する方法を学ぶ．
13 統計モデル：例えば、ある地域に雨が降ったとき、そこを流域とする架線の雨量はどのような時間変化をするか、このよう阿予測手法を長期に及ぶ観測データに基づき作成する方法について例示する。
14 理論に基づく現象の理解：現象を観測した数値データからでは現象を理解できないことがある。そのような場合は理論的な手法に頼らざるを得ない。そのような場合について説明する。
15 達成度の確認
その他
教科書 教科書はない．説明資料を配付する．
授業で使用するデータ，説明資料，演習問題等をExcelファイルで配付するので，受講者は記録媒体を授業のたびに持参すること．
参考書 岡本雅典　他 『基本統計学』 実教出版株式会社 1977年
宮川 公男  『基本統計学』 有斐閣  1999年
涌井良幸　涌井貞美 『Excelで学ぶ統計解析』 ナツメ社 2003年
統計学の入門書，Excelを用いた統計解析の参考書は上記以外にも多数出版されている．読みやすいものを選べばよい．
成績評価の方法及び基準 授業内テスト(100%)
達成度評価基準は以下の通り ※括弧内の数字は授業計画内の講義番号
１．データ解析と解析方法について基本を理解しているか．（１，２）
２．適切なる方法を用いて数値データを解析し，解析結果を正しく解釈することが出来るか．（３－１１）
３．現象を数式で表現すること，数式に基づいて現象を理解すること，が出来るか．（１２－１４）
オフィスアワー 授業終了後随時（講師室）

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