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ソフトウェア科学特論Ⅲ

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令和2年度以降入学者 ソフトウェア科学特論Ⅲ
教員名 大澤正彦
単位数    2 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 前期 履修区分 選択必修
授業形態 対面授業
Blackboard ID 20231908
授業概要 Raspberry Pi、レゴエデュケーションSPIKEを使い深層学習で自動走行するロボットを開発することを通しハードウェアの理解を深め、後半ではロボットの企画・設計から開発を実践する。
授業のねらい・到達目標 ハードウェアを活用した情報技術を身につける。
授業の形式 講義、演習
授業の方法 デバイスを実際に触りながら理解を深める。
授業中に提出された課題について口頭で解説とフィードバックをおこなう。
対面参加できない場合の代替方法やフィードバック方法は、zoomを活用することとする。
授業計画
1 ガイダンス(授業のテーマや到達目標及び授業の方法について説明する)
【事前学習】シラバスを事前に確認し、授業全体の流れを理解する (2時間)
【事後学習】受講・学習に必要な環境を確認する (2時間)
【授業形態】対面授業
2 レゴエデュケーションSPIKEを使用し基本的なプログラムを作成する
【事前学習】レゴエデュケーションSPIKEに使用するソフト等を事前にインストールする (4時間)
【授業形態】対面授業
3 Raspberry Piでできることや活用方法を理解する。Raspberry Piのセットアップ、レゴエデュケーションSPIKEを使用したロボットの組み立てを行う
【事前学習】Raspberry Piについて事前に調べる (2時間)
【事後学習】Raspberry PiとレゴエデュケーションSPIKEを用いた課題に取り組み所定の方法で提出する (2時間)
【授業形態】対面授業
4 教師あり学習について理解を深める
【事前学習】教師あり学習の理論について事前に調べる (2時間)
【事後学習】教師あり学習について復習し理解を深める (2時間)
【授業形態】対面授業
5 教師あり学習により自動走行するロボットの開発:学習用のデータ収集
【事前学習】学習用データ収集の作業フローを確認する (2時間)
【事後学習】収集したデータを所定の場所にアップロードする (2時間)
【授業形態】対面授業
6 教師あり学習により自動走行するロボットの開発:収集したデータを用いた教師あり学習の実践
【事前学習】教師あり学習モデル作成の作業フローを確認する (2時間)
【事後学習】データ追加・学習を繰り返し自動走行を改善する (2時間)
【授業形態】対面授業
7 深層強化学習について理解を深める
【事前学習】深層強化学習の理論ついて事前に調べる (2時間)
【事後学習】深層強化学習について復習し理解を深める (2時間)
【授業形態】対面授業
8 深層強化学習により自動走行するロボットの開発:環境の構築と学習
【事前学習】深層強化学習モデル作成の作業フローを確認する (2時間)
【事後学習】深層強化学習モデルのテストを行う (2時間)
【授業形態】対面授業
9 深層強化学習により自動走行するロボットの開発:モデルのテスト改善
【事前学習】深層強化学習モデル改善の作業フローを確認する (2時間)
【事後学習】モデルの改善を繰り返し、自動走行を改善する (2時間)
【授業形態】対面授業
10 前回までに習得した技術を踏まえ、Raspberry PiやレゴエデュケーションSPIKEを使用してオリジナルのロボットを企画し要件設定する
【事前学習】各自ロボットの草案を書き出す (2時間)
【事後学習】要件を取りまとめチーム内で共有する (2時間)
【授業形態】対面授業
11 オリジナルのロボットの要件を基に設計する
【事前学習】各自設計の草案を書き出す (2時間)
【事後学習】設計を取りまとめチーム内で共有する (2時間)
【授業形態】対面授業
12 オリジナルロボットの開発を行う
【事前学習】各自作業内容を確認する (2時間)
【事後学習】要件を満たしている状態にする (2時間)
【授業形態】対面授業
13 オリジナルロボットの中間発表とフィードバックを行う
【事前学習】中間発表の準備を行う (2時間)
【事後学習】発表で得られたフィードバックを取りまとめ、改修する点などを決める (2時間)
【授業形態】対面授業
14 中間発表で得たフィードバックを基に改修を行う
【事前学習】改修方法について確認する (2時間)
【事後学習】改修が問題ないかテストを行う (2時間)
【授業形態】対面授業
15 オリジナルのロボットについて最終発表とフィードバック
【事前学習】最終発表の準備を行う (2時間)
【事後学習】最終発表について、また講義全体を振り返り理解を深める (2時間)
【授業形態】対面授業
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 授業参画度:普段の授業の参画度やプレゼンテーションによって評価する(100%)
オフィスアワー 随時Slackのチャンネル内で受け付ける。

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