知識センサー情報工学特論 
 Intelligent Sensing and Informatics
 担当教員:横山 道央(YOKOYAMA Michio),奥山 澄雄(OKUYAMA Sumio),原田 知親(HARADA Tomochika),
木ノ内 誠(KINOUCHI Makoto)
 担当教員の所属:大学院理工学研究科 数理情報システム専攻
 担当教員の実務経験の有無:
 開講学年:1年,2年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:数理情報システム専攻  科目区分:高度専門科目Ⅱ 
【授業の目的】
日々進展するセンシングデバイスから、固体センサデバイス、集積化センサデバイス等にフォーカスし、最新のセンシングデバイスとそのシステム化の基礎と応用に関する知識を習得するとともに、生命情報学に基づきセンシングデータの高度な解析処理について学ぶことを目的とする。

【授業の到達目標】
1)固体センサデバイス センサの原理・作製方法・利用・問題点について説明できる。【知識・理解】
2)集積化センサ・システム 現在の社会基盤・経済基盤を支える半導体集積回路技術について、基本構成素子から回路とシステム、そしてセンサ情報の信号処理を理解し、ソフトウェア・ハードウェアの両面から説明することができる。【知識・理解】
3)現在の生命情報解析手法を把握し、その原理を知るとともに活用できるようになる。【知識・理解】
4)センサで計測したデータを解析した結果を計測環境における物理現象と結びつけて考えることができる。【技能】

【授業概要(キーワード)】
固体センサデバイス、集積化センサデバイス、生命情報学、計測データ解析

【学生主体型授業(アクティブラーニング)について】
A-1.ミニッツペーパー、リフレクションペーパー等によって、自分の考えや意見をまとめ、文章を記述し提出する機会がある。:1~25%
A-2.小レポート等により、事前学習(下調べ、調査等含む)が必要な知識の上に思考力を問う形での文章を記述する機会がある。:1~25%

【科目の位置付け】
本授業は、物理化学、固体物性学、半導体物理学、生命情報学を主な基盤として、センサデバイスの基礎からその先端的システム応用、さらに計測したデータの解析に必要な知識の修得のために4つのテーマの授業で構成されている。

【SDGs(持続可能な開発目標)】
03.すべての人に健康と福祉を
04.質の高い教育をみんなに
07.エネルギーをみんなにそしてクリーンに
09.産業と技術革新の基盤をつくろう

【授業計画】
・授業の方法
担当教員からの授業に加え、各テーマの到達目標に向けて柔軟に学生の課題発表や討論の場を取り入れながら進める。
・日程
第1回:ガイダンス
第2-4回:固体センサデバイス・システムに関する内容
第5-7回:集積化センサデバイス・システムに関する内容
第8回:固体・半導体物性デバイス・システムについてのまとめ
第9ー11回:生命情報学に関する内容
第12ー14回:計測センサデータ解析に関する内容
第15回:総論

【学習の方法・準備学修に必要な学修時間の目安】
・受講のあり方
物理現象のイメージや物理・数式モデルが持つ物理的な意味を理解できるように努めること。また,与えられた課題に対しても背景をよく理解し、自らの考えで調査を行い、討論では積極的に自分の考えや意見を述べること。
・授業時間外学習(予習・復習)のアドバイス
各技術の立ち位置も含めて内容を十分理解して授業内容を吸収するためにも、関連分野を幅広く予習し、日頃から理解を深める慣習を身につけることが重要です。授業外における予習・復習等の自主的な学修に取り組んでください。
1)準備学修に必要な学修時間の目安は、4時間/週です。
2)授業の宿題として指定された問題は必ず提出するとともに、テキストや参考文献に目を通して、内容の適切な理解に努めてください。
3)授業で取り組む問題で解答を間違えた箇所については、授業後にきちんと正解と照合して解き直すなどのリフレクションが重要となります。
4)授業で習った内容に関連することを自ら図書館やインターネットで調査を行い、理解を深める努力が不可欠です。

【成績の評価】
・基準
1)固体センサデバイス センサの原理・作製方法・利用・問題点について説明できること。
2)集積化センサ・システム 現在の社会基盤・経済基盤を支える半導体集積回路技術について、基本構成素子から回路とシステム、そしてセンサ情報の信号処理に至るまでを理解し、ソフトウェア・ハードウェアの両面から説明することができること。
3)現在の生命情報解析手法について把握し、説明できること。
4)センサで計測したデータを解析し、計測環境における物理現象と結びつけた仮説を考案できるようにする。
・方法
各教員が評価し、それぞれ6割以上の成績を得ることが単位取得の条件となる。

【テキスト・参考書】
4テーマ共通のテキストの指定はありません。各テーマ毎に必要な参考書や文献等は適宜紹介する。

【その他】
・学生へのメッセージ
本授業内容は、学部の授業科目の電磁気学、電気回路学、固体物理学、半導体物性工学などを基礎とし、さらに関連する基礎数学・応用数学を必要とする。よって、幅広い基礎知識を必要とするので理解を深めながら履修を進めるには時間を要する。わからないときや不明な点については以前の授業内容を復習しつつ、しっかり吸収して頂きたい。また、履修の際は担当教員と授業の内容をよく相談の上受講すること。その際、授業の目的、授業の方法、成績の評価等シラバスの内容を適宜変更する場合がある。
・オフィス・アワー
各教員ごと異なる時間帯となるため、時間は各教員から連絡する。質問等は、基本的に授業終了後に願いたい。

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