情報処理

1回生の情報科学I,情報処理演習と2回生のプログラミング演習を結ぶ講義で,MATLABとPythonを用いたプログラミングに必要な知識と,ロボティクスにおける実践,応用に関する学習を行います.MATLABは,ロボティクスに関する数値計算やシミュレーションに広く使われている言語です.Pythonは,機械学習やROS (Robot Operating System)によるロボット制御に広く使われている言語です.これらの言語によるプログラミングを学ぶことにより,ロボティクスにおけるシミュレーションや画像処理,機械学習を学びます.


1/ 平井 4/ 7MATLAB プログラミング  (参考資料)  (サンプルプログラム)
行列とベクトル,グラフを描く
2/ 平井 4/14MATLAB プログラミング  (参考資料)  (サンプルプログラム)
常微分方程式を数値的に解く,可視化
3/ 平井 4/21MATLAB シミュレーション  (参考資料)  (サンプルプログラム)
常微分方程式の標準形とプログラミング,1リンク機構の運動方程式,可視化
4/ 植村 4/28MATLAB シミュレーション  (参考資料)  (サンプルプログラム)
PD/PI制御のモデリングと数値シミュレーション
5/植村 / 深層学習
深層学習の概要と意義,ディープラーニング,機械学習,AI
6/植村 / MATLABによる深層学習の基礎
人工ニューラルネットの原理
7/植村 / MATLABによる深層学習の基礎
逆誤差伝搬
8/植村 / MATLABによる深層学習の応用
深層学習を用いた画像処理
9/植村 / MATLABによる深層学習の応用
敵対的生成ネットワーク(GAN),強化学習
10/王 / Python入門  (参考資料)  Python3インストール  PyCharmインストール
Python入門,算術計算,データ型,変数
11/王 / Pythonプログラミング基礎  (参考資料)
リスト,ディクショナリ,ブーリアン,if文,for文,関数
12/王 / Pythonプログラミング発展  (参考資料)
クラス,NumPy,Matplotlib
13/王 / Pythonを用いた画像処理  (参考資料)
OpenCVの紹介,画像の読み込み/表示/保存,直線・円の検出,エッジ検出など
14/王 / Pythonを用いた深層学習  (参考資料)  YOLOv4  MNISTプログラム
深層学習の紹介,Kerasを用いた手書き数字の認識の演習,YOLOを用いた物体認識の紹介

参考資料
MATLAB のインストール
MATLAB および Simulink トレーニング
機械システム学のための数値計算法 MATLAB版
Python3インストール
PyCharmインストール

サンプルプログラム
MATLAB プログラミング
MATLAB シミュレーション

評価

参考書
機械システム学のための数値計算法 — MATLAB版 —
平井 慎一
コロナ社 ISBN 978-4-339-06119-2

[教育]