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 4/11MATLAB  (参考資料)
MATLAB のインストール,対話的計算,プログラムによる計算
2/ 平井 4/18MATLAB プログラミング  (参考資料)
行列とベクトル,グラフを描く
3/ 平井 4/25MATLAB プログラミング  (参考資料)
常微分方程式を数値的に解く,可視化
4/ 平井 5/ 2MATLAB シミュレーション  (参考資料)
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
5/ 平井 5/ 9MATLAB シミュレーション  (参考資料)
PD/PI制御のモデリングと数値シミュレーション
6/植村 5/16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
7/植村 5/23MATLABによる深層学習の基礎
人工ニューラルネットの原理
8/植村 5/30MATLABによる深層学習の基礎
逆誤差伝搬
9/植村 6/6MATLABによる深層学習の応用
深層学習を用いた画像処理
10/植村 6/13MATLAB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
11/王 6/20Pythonを用いたプログラミングの環境設定
Python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
12/王 6/27Pythonプログラミング基礎
リスト,ディクショナリ,ブーリアン,if文,for文,関数
13/王 7/4Pythonプログラミング発展
クラス,NumPy,Matplotlib
14/王 7/11Pythonを用いた画像処理
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
15/王 7/18Pythonを用いた深層学習
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
Pythonインストール
PyCharmインストール

サンプルプログラム
draw_graph.m
van_der_Pol.m   van_der_Pol_solve.m
damped_vibration_global.m   damped_vibration_global_solve.m
damped_vibration_param.m   damped_vibration_param_solve.m
 
one_dim_link.m   one_dim_link_solve.m   torque.m   parameters.m   video_file.m
one_dim_link_P.m   one_dim_link_P_solve.m
one_dim_link_PD.m   one_dim_link_PD_solve.m
one_dim_link_PI.m   one_dim_link_PI_solve.m

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]