授業科目

システム工学
Systems Engineering

担当者

教授   秋吉 政徳
後 木2

単位

2

到達目標

本講義の到達目標は、受講生が、(1) システム工学の全体像、(2) 主要なモデリング技術と評価手法を学び、(3) 簡単なシステム設計・評価が可能となることを到達目標とする。また、学科のカリキュラムポリシーに従って、講義内容の理解に加えて、現実の社会に日々発生し、伝えられている具体的な問題に関心を抱き、システム的な思考力を身につけられることも目標とする。

授業内容

システム工学は、現代社会でますます大規模・複雑化するシステムを対象に、どのように設計・運用するべきかを体系的に扱う学問であり、その対象範囲は携帯電話のような身近なものから交通システムや電力システムのような社会基盤にまで広範囲にわたっている。
「システムとは、多数の構成要素が有機的な秩序を保ち、同一目的に向かって行動するもの(JISZ 8121)」に定義されるように、構成要素と その振る舞いに関する「モデル」を構成するための考え方や各種技法、さらにそのモデルを用いた分析や評価を講義し、現実の諸問題を解決する方策の修得を目指す。

授業計画

システム工学は、種々の概念と要素技術を包含しており、それらを体系的に学ぶために、以下の講義内容を予定している。

1.システム工学とは
  シラバスの記載事項について確認する。
  システム思考、システム工学の目的、システムのライフサイクル、 社会における種々のシステム(1週)
  【予習】身の回りのシステムについて調べる。
  システムズアプローチと問題解決(2週)
  【予習】システム思考について概要を調べる。
2.システムモデリング
  システムの形態とモデル(3週)
  【予習】システムモデルについて代表的なものを一つ調べる。
  モデリングに必要な数学的基礎事項(4週)
  【予習】解析学、幾何学、数理統計学について復習しておく。
  システムの構造と信頼性(5週)
  【予習】システムの信頼性に関する事例を調べる。
3.システムの分析・計画 
  分析・計画の基本的構造(6週)
  【予習】システムのライフサイクルについて調べる。
  構造化技法(7週)
  【予習】グラフについて用語を調べる。
  予測技法(8週)
  【予習】予測が組み込まれた社会システムの事例を調べる。
4.システムの設計
  対象のモデリング(1)-グラフの利用(9週)
  【予習】ペトリネットについて概要を調べる
  対象のモデリング(2)-統計的手法の利用(10週)
  【予習】待ち行列の概要を調べる
  対象のモデリング(3)-数学的最適化の視点(11週)
  【予習】組合せ最適化について概要を調べる
5.システムの評価
  効用理論(12週)
  【予習】効用理論の対象事例を調べる
6.システム工学の発展
  メタヒューリスティクス(13週)
  【予習】 ヒューリスティクスについて概要を調べる
  複雑系(14週)
  【予習】複雑系の歴史と対象を調べる。

授業運営

基本的に講義形式である。ただし、「モデリング」や「最適化」に関しては、授業内で簡単な演習も行うので、授業時間中の指示に従うこと。また、概念や用語の理解度などを確認しつつ、講義の進行を調整するために、教員からの問いかけなどのインタラクティブな講義を行うので、問いかけへの積極的な応答を心がけてもらう。本講義の内容理解を踏まえて、システム開発論I、IIの履修を推奨する。

評価方法

授業中に課す2回のレポート40%、期末試験60%で評価を行う。
講義を5回以上欠席したものは評価の対象としない。

オフィスアワー

月曜日10:50~12:30(23-528)

使用書

必要に応じて資料を配布する。

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