徳島大学 教育・研究者情報データベース(EDB)

Education and Research Database (EDB), Tokushima University


授業概要: 2010/複雑系システム工学特論


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2009年11月25日(水) 14:05:39
水本 匡昭
種別 必須 先端技術科学教育部 (授業概要)
入学年度 必須 西暦 2010年 (平成 22年)
名称 必須 (英) Advanced Theory of Complex System Engineering / (日) 複雑系システム工学特論 / (読) ふくざつけいしすてむこうがくとくろん
形態 推奨
  1. 講義
コース 必須
  1. 2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.電気電子創生工学コース]/[博士前期課程]
  2. 2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.知能情報システム工学コース]/[博士前期課程]
担当教員 必須
  1. 上田 哲史([徳島大学.情報センター]/[徳島大学.理工学部.理工学科.知能情報コース.情報工学講座])
    肩書 任意
  2. 川上 博
    肩書 任意
単位 必須 2
目的 必須

(英) comprehension and application of complex systems by using engineering methodlogies

(日) 複雑系に対し工学的手法による理解·応用を行う

概要 必須

(英) Complex systems are defined as compound dynamical systems whose behavior and features cannot be predicted because of their nonlinearities and connecting conditions. This emergence of behavior is not possible for a single dynamcal system, therefore, connection, coupling, compounding are keywords of this theory. Emergence of rhythm in biological systems, self organization, chaotic properties in high degrees of freedom, learning and associative memory are example features of complex systems. In this lecture, based on physical systems which are ubiquitously found and treated by system engineering subjects, we study analytical methods to understand these phenomena, bifurcation theory of nonlinear and linear systems, applied extraction methods of valuable information from observed data, system design methods of compound dynamical systems.

(日) 複雑系とは,複合システムがもつ非線形性と接続条件に起因して,システムの未来の状態が単独のシステムでは到底観察されないような挙動や機能を示すシステムのことを言う.たとえば,生体のリズム機能,天候や経済の動的モデル,通信や交通網の動的モデルなどは代表的な複雑系と考えられる.これらの系の挙動には,自己組織化,多自由度カオス性,学習·連想記憶性などの機能がみられる.この講義では,システム工学で扱う身近なシステム例を基にして,現象を解析する手法(線形·非線形システムの解析,分岐の理論など)と,それを応用した,現象に対する有用な情報の抽出法,複合システムの設計法などについて講述する.

キーワード 推奨
  1. 複雑系(complex systems)
  2. 分岐(bifurcation)
  3. カオス(chaos)
  4. 非線形現象(nonlinear phenomena)
先行科目 推奨
  1. 微分方程式2([2010/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2009/微分方程式2])
    必要度 任意
  2. 過渡現象([2010/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/->授業概要[2009/過渡現象])
    必要度 任意
  3. 工業基礎物理([2010/[徳島大学.工学部.建設工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.機械工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.化学応用工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.生物工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.知能情報工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.光応用工学科]/[昼間コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.建設工学科]/[夜間主コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.機械工学科]/[夜間主コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.化学応用工学科]/[夜間主コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.生物工学科]/[夜間主コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.電気電子工学科]/[夜間主コース]]/[2010/[徳島大学.工学部.知能情報工学科]/[夜間主コース]]/->授業概要[2009/工業基礎物理])
    必要度 任意
関連科目 推奨
  1. 数理物理学特論([2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.知能情報システム工学コース]/[博士前期課程]]/->授業概要[2009/数理物理学特論])
    関連度 任意
  2. 制御応用工学特論([2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.電気電子創生工学コース]/[博士前期課程]]/[2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.知能情報システム工学コース]/[博士前期課程]]/[2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.光システム工学コース]/[博士前期課程]]/->授業概要[2009/制御応用工学特論])
    関連度 任意
  3. 電子回路特論([2010/[徳島大学.先端技術科学教育部.システム創生工学専攻.電気電子創生工学コース]/[博士前期課程]]/->授業概要[2009/電子回路特論])
    関連度 任意
要件 任意

(英) none

(日) なし

注意 任意
目標 必須
  1. (英) understanding of the definition and target area of complex systems

    (日) 複雑系の定義と適用範囲の把握

  2. (英) understanding of qualitative approach for given dynamical system

    (日) 定性的接近法の理解

  3. (英) understanding and application of bifurcation theory

    (日) 分岐理論の理解と応用

計画 必須
  1. (英) examples of complex systems

    (日) 複雑系の例と考え方

  2. (英) relationship between bifurcation problems and complex systems

    (日) 分岐問題と複雑系の関係

  3. (英) comptation of bifurcation parameter values

    (日) 分岐パラメータの計算

  4. (英) chaos and bifurcation phenomenon

    (日) カオスと分岐現象

  5. (英) chaotic itinerary

    (日) カオス遍歴

  6. (英) emergence mechanism of spatio temporal chaos and its clustering

    (日) 時空カオスとクラスタ発生機序

  7. (英) phase transition and synchronization

    (日) 相転移と同期

  8. (英) spatio temporal intermittency and emergence of patterns

    (日) 時空間間欠性とパターン発生

  9. (英) chaos neural network

    (日) カオスニューラルネットワーク

  10. (英) neuronal circuits as complex systems

    (日) 複雑系としての神経回路網

  11. (英) bifurcations in emergence systems

    (日) 創発システムにおける分岐

  12. (英) analysis of social systems

    (日) 社会モデルの解析

  13. (英) survey on complex systems

    (日) 複雑系総括

  14. (英) exercise 1

    (日) レポート課題演習1

  15. (英) exercise 2

    (日) レポート課題演習2

  16. (英) questions and answers

    (日) Q and A

評価 必須

(英) The total grade is evaluated by homework reports (70 %) and attendance of the class. (30 %)

(日) レポート評点と平常点との割合は7:3とする.

再評価 必須
対象学生 任意 開講コース学生のみ履修可能
教科書 必須
  1. (英) specified every class.

    (日) 指定なし.都度指定する.

参考資料 推奨
  1. (英) Chaotic Scenario of Complex Systems, Asakura-Shoten, 1996 (in Japanese)

    (日) 複雑系のカオス的シナリオ,朝倉書店,1996.

URL 任意
連絡先 推奨
  1. 上田 哲史([徳島大学.情報センター]/[徳島大学.理工学部.理工学科.知能情報コース.情報工学講座])
    オフィスアワー 任意
  2. 川上 博
    オフィスアワー 任意
科目コード 推奨
備考 任意