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シラバス

AIシステム科 2023年度入学生

科目名 AIプログラミングⅠ 作成日 2023/03/13
区分 必修 講義/実習
開催時期 1年次 後期
講義・演習駒数/週 1駒
実習・実験駒数/週 3駒
合計駒数/週 4駒
総時間数 120時間
総単位数 5単位
企業連携
授業の目的 Pythonの基本文法の習得、Pythonの標準ライブラリを使用したプログラムの作成、NumpyやMatplotlibなどのライブラリを使用してシンプルなニューラルネットワークの実装が出来ることを目的とする。
到達目標 Pythonの基本文法について説明出来る。 Pythonの標準ライブラリを使用したプログラムを作成出来る。 NumpyやMatplotlibを使用してシンプルなニューラルネットワークを実装出来る。

評価項目 ①定期テスト ②小テスト ③レポート ④課題 ⑤作品 ⑥ポートフォリオ ⑦成果発表 ⑧その他
割合 60% 40%  %  %  %  %  %  %
評価基準
①Pythonの基本文法について説明出来ること。 ②Pythonの標準ライブラリを使用したプログラムを作成出来ること。 ③NumpyやMatplotlibを使用してシンプルなニューラルネットワークを実装出来ること。
※上記に示した評価項目の割合(%)を基準に、総合評価点を算出して成績評価を行う。
※出席率が80%未満の場合は、評価対象としない。

担当教員 石黒 元康・宇山 亮・福田 竜郎
テキスト・参考文献 オリジナルテキスト
実務経験有無  
研究員として、データ分析、数値計算業務に従事した実務経験がある。その経験から取得した知識とスキルを活かして、本科目に対する職業実践的な教育を行う。 
関連科目 AIプログラミングⅡ、機械学習Ⅰ・Ⅱ・Ⅲ、AIシステム開発、卒業研究  履修前提   

授業計画

回数 学習目標 学習項目
1 Pythonの動作原理や特徴について説明出来る。Pythonにおけるリテラルの種類と用途について説明出来る。  Pythonの歴史と発展を踏まえた上で、Pythonの動作原理、Pythonの特徴、Pythonのプログラミング・実行方法、コメントとインデント、ソースコードのエンコーディングについて学習する。Pythonにおけるリテラルについても学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
2 変数を利用したプログラムを作成出来る。Pythonにおけるオブジェクトについて説明出来る。  変数の使用目的を踏まえた上で、Pythonにおける変数のメカニズム、バインディング、識別子とキーワードについて学習する。併せて、Pythonにおけるオブジェクトとその仕組みについても学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
3 Pythonにおける各種オブジェクトを使用したプログラムを作成出来る。  built-in関数とオブジェクトの種類について理解した上で、単一データの基本操作、シーケンシャルなオブジェクトとイテラブルなオブジェクトの基本操作、ディクショナリーとセットの基本操作について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
4 標準入出力を利用したプログラムを作成出来る。新旧のスタイルでの書式化を行うコードを記述出来る。  標準入出力、新旧のスタイルでの書式化の方法について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
5 基本的なフロー制御を利用したプログラムを作成出来る。  構造化定理に基づく基本制御構造とフローを理解した上で、Pythonにおけるフロー制御の方法について学習する。具体的には、if文、条件演算子、while文、for文について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
6 Python独自のフロー制御を利用したプログラムを作成出来る。  breakとcontinue、ループのcase句、フロー制御で利用されるbuilt-in関数について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
7 関数を利用したプログラムを作成出来る。  Pythonにおける関数の特徴を踏まえた上で、関数定義、関数呼び出しの方法、関数オブジェクト、束縛変数と自由変数について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
8 クラスを利用したプログラムを作成出来る。  クラスの作成意義を踏まえた上で、クラス定義、クラスのアトリビュートとメソッド、インスタンス化、クラスメソッド、staticメソッドについて学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
9 モジュールを利用したプログラムを作成出来る。パッケージを利用したプログラムを作成出来る。  モジュールの作成意義を踏まえた上で、モジュール定義、モジュールのインポート方法、モジュールとクラスの同一視についても学習する。併せて、パッケージについても学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
10 継承を利用したプログラムを作成出来る。名前空間とスコープについて説明出来る。例外処理を利用したプログラムを作成出来る。  継承の目的および長所と短所を確認した上で、継承の実現方法について学習する。Pythonにおける名前空間とスコープのメカニズム、例外処理の方法について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
11 ラムダ式、クロージャー、内包表記、イテレータ、ジェネレータを利用したプログラムを作成出来る。  Pythonの関数型プログラミングについて学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
12 Pythonの標準ライブラリをを利用したプログラムを作成出来る。  Pythonの標準ライブラリについて学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
13 NumPyを使用してシンプルなニューラルネットワークを実装出来る。  Numpyの基本事項(ndarrayオブジェクトの構成、ブロードキャスト、など)を理解した上で、Numpyによるベクトル・行列計算の実装方法について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
14 Matplotlibを使用してデータの可視化が出来る。  MatplotlibにおけるAPIの設計スタイルの種類を理解した上で、データの可視化の方法について学習する。 
【理解度確認】小テスト、練習問題
15 総合テストによって学習内容の理解度を確認する。  これまでの学習内容の総合テストを実施する。 
【理解度確認】総合テスト