2025年度後期計測・データ処理

曜日・時限 木曜日1時限 期別 後期 週時間数 2
ナンバリング EN330305
開講学科等 工学部-基礎理工学科
教員名 多米田 裕一郎
多米田 裕一郎

目的

これまで物理学実験やサイエンス実験を行い,得られたデータから線膨張係数やプランク定数等の物理量を求めてきた。これらは「与えられた実験」であり,測定誤差の処理法もあらかじめ示されている場合が多い。しかし,今後自分で立案した実験を行い未知の測定量を導き出すときには,測定に付随する誤差の正しい評価法を理解しておく必要がある。この講義では,データの誤差について詳しく考察し,その正しい取り扱いについて学ぶ。データをコンピュータでプロットさせながら,誤差の意味を視覚的に捉えながら理解する。多くの演習を行い、数学系科目「確率・統計」の知識を正しく使えるようになる。

授業計画

授業回 形式 学修内容 学修課題
1 A,C 測定の不確かさ
事前学修 測定の不確かさの事例を事前に調べる(2時間)
事後学修 教科書第1章の復習(2時間)
2 A,C 誤差と有効数字 事前学修 教科書第2章の予習(2時間)
事後学修 教科書第2章の章末問題を解く(2時間)
3 A,C 誤差の伝播 事前学修 教科書第3章の予習(2時間)
事後学修 教科書第3章の章末問題を解く(3時間)
4 A,C 統計誤差と系統誤差 事前学修 教科書第4章の予習(2時間)
事後学修 教科書第4章の章末問題を解く(3時間)
5 A,C 正規分布 事前学修 教科書第5章の予習(2時間)
事後学修 教科書第5章の章末問題を解く(3時間)
6 A,C 統計誤差と系統誤差、正規分布(演習) 事前学修 出題された正規分布に関する課題を解く(2時間)
事後学修 教科書第4、5章の章末問題を解く(2時間)
7 A,C 最小二乗法 事前学修 教科書第8章の予習(2時間)
事後学修 教科書第8章の章末問題を解く(3時間)
8 A,C 最小二乗法(演習) 事前学修 出題された最小二乗法の計算課題を解く(2時間)
事後学修 教科書第8章の章末問題を解く(2時間)
9 A,C 共分散と相関 事前学修 教科書第9章の予習(2時間)
事後学修 教科書第9章の章末問題を解く(3時間)
10 A,C 二項分布 事前学修 教科書第11章の予習(2時間)
事後学修 教科書第11章の章末問題を解く(3時間)
11 A,C ポアソン分布 事前学修 教科書第11章の予習(2時間)
事後学修 教科書第11章の章末問題を解く(3時間)
12 A,C カイ二乗検定 事前学修 教科書第12章の予習(2時間)
事後学修 教科書第12章の章末問題を解く(3時間)
13 A,C カイ二乗検定(演習) 事前学修 出題されたカイ二乗検定の計算課題を解く(2時間)
事後学修 教科書第12章の章末問題を解く(2時間)

授業形式記号

  • A:一斉授業(通常の講義)
  • B:問題発見・解決学習、プロジェクト学習
  • C:体験、実験、実習、演習など
  • D:調査 分析、解析など
  • E:ものづくり、作品制作
  • F:グループワーク(ディスカッション・ディベートを含む)
  • G:プレゼンテーション
  • H:地域・企業 連携型学習
  • I:その他

到達目標

修得する資質・能力: 知識・理解 ,応用力 【DP-N-1-1】
1)誤差の伝播を理解し,正しく計算できるようになる。
2)誤差論の基礎を理解する。
3)最小二乗法を理解し,多くの実例で実際にフィットを行う。
4)カイ二乗検定を理解し,評価できるようになる。

評価方法と評価観点

評価方法 配点合計知識・理解力応用力コミュニケーション力態度・志向性創造力 合計
定期試験またはレポート試験 60% 70% 30% 100%
小テスト、小論文 20% 70% 30% 100%
グループワーク 0%
プレゼンテーション 0%
レポート、宿題 20% 30% 70% 100%
授業での姿勢(ノート、質疑など) 0%
作品、パフォーマンス(実技、実演) 0%
その他1(具体的に: 0%
その他2(具体的に: 0%
100% 62% 38% 0% 0% 0% 100%

教科書・参考書

教科書:「計測における誤差解析入門」JohnR.Taylor著林茂雄・馬場凉訳(東京化学同人)

オフィスアワー

木曜日4限目(A号館3F 22号室)
(学内外の用務のため、オフィスアワーでも不在の可能性があります。)

その他

(1)関数付き電卓を持参すること
(2)本講義の履修に先立って「プログラミング基礎演習」「確率・統計」を履修しておくことが望ましい。
(3)レポート課題は、内容をチェックし返却する。また、試験の答案は返却しないが、希望者へは解法を公開する。

実務経験のある教員による授業科目