Web Syllabus(講義概要)

2019年度

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計測工学(Measuring Engineering) 黒沢 良夫
2年 後期 専門科目選択 2単位
【機械・後期】 19-1-0189-3314

1.
授業の概要(ねらい)・ディプロマポリシーとの関連

機械エンジニアとして必要な計測の基礎理論、計測値の誤差とその処理などについて学びます。国際単位系と工学単位系、測定と誤差、測定の精度と有効数字、最小二乗法、回帰分析と相関、分散分析、振動・音などの物理量の測定法について学びます。授業中に毎回問題演習を行い、必要に応じ討議を行い、発表します。この授業では、学位授与の方針(ディプロマポリシー)DP2,3,4に関する知識・技術・能力を修得します。
本科目は、実務経験のある教員による授業です。担当教員は企業において自動車の研究・開発業務に携わっており、授業では、企業における実例や実体験、現場での課題などを題材とした議論等を行います。

2.
授業の到達目標

学生は、機械工学の分野で必要な計測についての基礎学力を身に付けます。

3.
成績評価の方法および基準・フィードバック方法

期末試験(75%) 小テスト(20%) プリントや講義中に出された課題(5%)
※基本的に講義に2/3以上出席しないと成績評価の対象になりません。
小テストは採点後返却し、講義中に解説を行います。プリントは解答例をLMSにアップします。

4.
教科書・参考書

教科書:西原主計・山藤和男 共著 『計測システム工学の基礎 第3版』(森北出版)ISBN978-4-627-66443-2

5.
準備学修の内容・必要な時間

物理学、数学についての知識が必要になりますので復習しておいて下さい。毎回講義で学習したテーマについて、忘れないうちに教科書の例題、問題などを解き、理解したことが定着するようにしてください。当該期間に”7.各回の授業内容”に記載されている『予習』『復習』と小テスト・期末試験の勉強を合わせて45時間以上行ってください。

6.
その他履修上の注意事項

・教科書・関数電卓は毎回持ってきてください。
・“7.各回の授業内容”はあくまで予定であり、理解度によって進捗が前後することがあります。講義を欠席した際は必ず進捗を確認し、予習・復習を行ってください。

7.
授業内容

【第1回】
単位と次元、国際単位系および工学単位系
 『予習』教科書P1~14を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。
 『復習』演習問題1.2,1.6,1.7,1.8,1.9,1.10について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第2回】
測定の誤差と有効数字
『予習』教科書P15~18を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。
『復習』演習問題2.2,2.3について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第3回】
計算過程での誤差、測定の精度
『予習』教科書P19~27を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。正規分布について理解しておくこと。
『復習』演習問題2.4,2.6について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第4回】
精度の表し方、間接測定と誤差
『予習』教科書P27~33を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。
『復習』演習問題2.7について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第5回】
最小二乗法(基準の方程式)
『予習』教科書P25~40を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。。線形代数の2×2行列の逆行列について復習しておくこと。
『復習』式(3.19)、(3.20)を使えるようにしておくこと。
【第6回】
最小二乗法(確率誤差)
『予習』教科書P41を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。
『復習』演習問題3.1,3.2(1),3.3(1)について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第7回】
小テスト、平均法
『予習』教科書P35~41が出題範囲です。講義で扱った公式・例題・問題等を復習し、もう1度自分で問題を解いておくこと。
『復習』演習問題3.2(2),3.3(3)について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第8回】
小テストの解説と前半のまとめ
『復習』小テストの解説を確認し、間違った問題は必ず自分で解いておくこと。プリントを次回までに解いて提出すること。
【第9回】
2次形式の最小二乗法
『予習』教科書P47~48を通読し、公式等を確認しておくこと。線形代数の3×3行列の逆行列について復習しておくこと。
『復習』演習問題3.4について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第10回】
データの補間
『予習』教科書P51~56を通読し、公式等を確認しておくこと。
『復習』例題4.1について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第11回】
回帰分析と相関
『予習』教科書P58~62を通読し、例題5.1,5.2や公式等を確認しておくこと。
『復習』演習問題5.1,5.2について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第12回】
分散分析(F分布)
『予習』教科書P63~70を通読し、公式等を確認しておくこと。
『復習』P187F分布表を使えるようにしておくこと。演習問題5.3,5.4について、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第13回】
分散分析(演習)
『予習』前回の講義ノートを理解し、確認しておくこと。
『復習』プリントについて、解法を確認しもう1度自分で解いておくこと。
【第14回】
高速フーリエ変換(FFT)、振動・音響の測定
『予習』教科書P160~183を通読し、例題や公式等を確認しておくこと。
『復習』講義ノート等を確認し、理解しておくこと。
【第15回】
テスト、まとめ