「工学部」

防災、都市再生、生活環境、国土保全、交通輸送などに資する社会基盤構造物は、莫大な予算の下、大量の資材、人材、時間をかけて構築される。循環型社会や少子高齢化社会に対応した社会基盤構造物の設計、施工はどうあるべきか、技術的な解決策はどのようなものかについて、建設基幹材料であるコンクリートを使用する場合について述べる。また、大更新時期を向かえる社会基盤構造物をどのように延命させ、使いこなしていくかについても述べる。

しかし、一見矛盾するようですが、ある現象が「ランダム」だというとき、私たちは、そこには何か、共通の性質を感じているのではないでしょうか。
「ランダム」な現象は、身のまわりのいたるところに現れます。その現象は、様々な学問分野で研究されています。ランダムな現象の性質を知ると、それを利用することができます。例えば、宝くじやギャンブルなどは、「ランダム」の持つ規則性をうまく使っています。スーパー・マーケットの会計に並ぶお客さんを効率よくさばくための「最適なレジの数」を考えるときにも、「ランダム」の持つ規則性が利用できます。会計での客の待ち時間を「予測」し、適切に設定することができるのです。
この他にも、情報通信、株価変動、インフルエンザの感染過程、わたしたちの脳の神経ネットワークにおける情報処理、さらには人文科学も含めた、実に多種多様な分野で、「ランダム」は研究されています。「ランダム」の規則性を知り、必要ならば、それをコンピュータ上で再現する?シミュレーションする?ことで、複雑にみえる世の中のカラクリが見えてくるからです。「ランダム」を深く知ることは、わたしたちの生活を便利にしたり、面白く、豊かなものにしてくれます。
今回のサイエンス・カフェでは、科学的にとらえた「ランダム」をわかりやすく紹介します。学校ではあまり人気のない確率・統計の有用性も、実感してもらいたいと思います。

グラフ理論は自然科学のみならず、工学あるいは社会科学上の問題における要素間の関係を点と辺で表すことにより問題の見通しを立てやすくし、与えられえた問題の難しさを、 その解が存在するか、存在したら、どの程度効率の良いアルゴリズムが構成できるかという観点から解析・評価するための道具である。さらに個々のグラフの性質を巧妙に使ったアルゴリズムが開発され、実際に様々な場面に適用されている。
この講義ではグラフ理論の基礎的な概念/適用方法を定理とその証明のみに終始することなく、できるだけ豊富な具体的例題を通して説明することによって直観的に理解し、各自に演習問題を解いてもらうことにより、その理解を深めることを目的とする。

概要
複雑系研究の代表的なトピックスである「カオス」「フラクタル」の基本的概念を習得する。特に、複雑なシステムを非線形力学系、セル・オートマトン等で計算機上に再現し、そこに現れる複雑な系の挙動・性質がカオスやフラクタルの概念とそれらの特徴量、すなわち、リアプノフ指数やフラクラル次元等によって識別できることを、2年次に既習の初等的なC言語プログラミングを実際に行ってもらうことで学習する。
(1) 線形と非線形、脳における非線形(事例紹介)、運動方程式とその線形化、生態系の方程式とその差分化
(2) 非線形写像
(3) 軌道の稠密性
(4) 写像の折りたたみ度と軌道のエントロピー、軌道安定性とリアプノフ指数
(5) 分岐現象とカオス
(6) 研究紹介#1: 社会科学におけるカオス現象 — 労働市場の数理モデル—
(7) 数値計算の準備
(8) 非線形力学系とカオス
(9) アトラクタの埋め込み次元と相関次元
(10) 自己相似性とフラクタル
(11) 複素力学系と確率的フラクタル、フラクタル次元
(12) マルチフラクタル
(13) 研究紹介#2: 生態系にみられるフラクタル — ムクドリの群れに見られるフラクタル構造 —

本講義・演習では工学/情報科学のみならず社会科学などおける研究などでも不可欠となってきている計算機を用いた実験/データ分析のためのプログラミング技法として、基本ソフトLinux (Red Hat 9) 上で動作するC言語を例にとり、その入門的事項を演習/実習形式で確認する.

グラフ理論は自然科学のみならず、工学あるいは社会科学上の問題における要素間の関係を点と辺で表すことにより問題の見通しを立てやすくし、与えられえた問題の難しさを、 その解が存在するか、存在したら、どの程度効率の良いアルゴリズムが構成できるかという観点から解析・評価するための道具である。さらに個々のグラフの性質を巧妙に使ったアルゴリズムが開発され、実際に様々な場面に適用されている。

この講義ではグラフ理論の基礎的な概念/適用方法を定理とその証明のみに終始することなく、できるだけ豊富な具体的例題を通して説明することによって直観的に理解し、各自に演習問題を解いてもらうことにより、その理解を深めることを目的とする。

様々な現象の分析・解明、実験より得られたデータの解析等、コンピュータは環境社会工学科の各分野で必須の道具である。本演習ではコンピュータを利用した問題解決へ向けての基礎的な技術の修得を目標とする。すなわち、プログラミング言語を理解して簡単なプログラムのデザイン能力を身につけると共に、コンピュータによる計算の実行、計算結果の表示、結果に対する考察までの一連の過程を、演習課題を通じて学習する。

機械システムの設計において、その系の運動状況と動的特性を力学系に把握することは極めて大切です。この講義では、変分法、ハミルトンの原理、ラグランジュ方程式など力学の諸原理の理解に重点を置き、これに基づいて連続体の振動、モード解析、非線形振動、さらにロボットの構造解析、運動方程式および状態方程式の導出についても学びます。

本編撮影年度：平成24年度前期（第1～15回）
第2回以降の講義はこちら
ガイダンス以降の本編は、工学系教育研究センター（CEED）の配信システムで公開しています。

CEEDの配信システムでは細かなチャプターの設定、自動的な言語翻訳、講師が発言した内容のテキスト表示等、視聴者を支援する機能が備わっています。

原則として北海道大学の学生向けに公開していますが、自己研鑽で学びを希望される方は科目等履修生や社会人大学院生等で学籍を取得し、正規の学生以外でも視聴可能となる手順がありますので、詳しくはCEEDのホームページを参照いただき、手順についてお問い合わせください。

グラフ理論は自然科学のみならず、工学あるいは社会科学上の問題における要素間の関係を点と辺で表すことにより問題の見通しを立てやすくし、与えられえた問題の難しさを、 その解が存在するか、存在したら、どの程度効率の良いアルゴリズムが構成できるかという観点から解析・評価するための道具である。さらに個々のグラフの性質を巧妙に使ったアルゴリズムが開発され、実際に様々な場面に適用されている。
この講義ではグラフ理論の基礎的な概念/適用方法を定理とその証明のみに終始することなく、できるだけ豊富な具体的例題を通して説明することによって直観的に理解し、各自に演習問題を解いてもらうことにより、その理解を深めることを目的とする。

情報理論は、情報の量を定義することから始まり、それを元にした理論を展開する。ここで学ぶ事柄、特に、エントロピーや相互情報量は、現在の通信技術の根幹を成すのみならず、パターン認識や、人工知能、あるいは統計物理、遺伝情報学などの多くの異なる分野において共有される重要な概念である。本講義ではこの理論の基礎を直感的に理解することに重点を置く。

人工知能技術に基づく知的ソフトウェアの構成要素を学ぶ．この分野の技術は多岐にわたっているが，本講義では概念が記号化された以降の高次レベルでの推 論や学習および不確実性の数理的な扱いを中心に学ぶ．（それに対して，信号として与えられる低次レベルのパターンを知的に扱う技術は別の講義でなされている．）
さらに，人間の知能に加えて感覚や運動の特性まで考慮したヒューマンインタフェースのデザインの基礎を学ぶ．

複雑系研究の代表的なトピックスである「カオス」「フラクタル」の基本的概念を習得します。
特に、 複雑なシステムを非線形力学系、 セル・オートマトン等で計算機上に再現し、 そこに現れる複雑な系の挙動・性質がカオスやフラクタルの概念によって特徴付けられることを、 2年次に既習の初等的なC言語プログラミングを実際に行ってもらうことで学習します。
スケジュール

(1)運動方程式とその線形化、生態系の方程式とその差分化
(2)非線形写像
(3)軌道の稠密性
(4)写像の折りたたみ度と軌道のエントロピー、軌道安定性とリアプノフ指数
(5)分岐現象とカオス
(6)数値計算の準備
(7)非線形力学系とカオス
(8)アトラクタの埋め込み次元と相関次元
(9)カオスの計算機演習
(10)自己相似性とフラクタル
(11)複素力学系と確率的フラクタル、フラクタル次元
(12)フラクタル計算機演習
(13)マルチフラクタル

国際原子力人材育成イニシアティブ事業
機関横断的な人材育成事業

本事業では、原子力バックエンド分野において、基礎教育、実践的な専門教育、国際教育の３つを行うことで、原子力バックエンド分野の研究開発を国際的にリードする人材を教育・育成を図ることを目的といたします。
専門教育コースは、国内の専門家による１～２単位に相当する体系?てた専門教育・講義と、得られた知?の実践を目的とした実験、フィールド実習の受講および?学会の参加ができるコースです。?これらのうち講義、実験、フィールド実習は、基礎教育と同様に可能な限りオープン教材化して後々まで共有できる専門教育システムを構築します。

国際原子力人材育成イニシアティブ事業

情報倫理小冊子（日・英・中・韓）
本冊子は、情報学Iの授業で使われた情報倫理に関する資料です。留学生への対応のため、日本語、英語、中国語、韓国語の教材と なっています。なお、日本語教材は、文章や漫画のセリフを クリックすることで中国語の音声が流れるようになっています。
学校教育でお使いをご希望の場合には、お名前・ご所属・メールアドレスを明記の上、こちらまでご連絡ください。
This material was created with the supported of JSPS KAKENHI　(20500823/23501129) /
本教材は、科研費（20500823、及び、23501129）の助成を受けて開発したものです。

サステナビリティ・ウィークの一環として行われるサステイナブルキャンパス国際シンポジウムは2011年から始まり、今回で4回目を迎えます。昨年のシンポジウムでは、「地域と連携したサステイナブルキャンパスの構築」をテーマに、大学キャンパスの役割を地域計画の中でどう位置づけるかが一貫して主題となり、特に本学札幌キャンパスは市街中心部において他との明解な境界を持つにも関わらず、市民、観光客との相互作用が起きやすい環境にあるとの指摘から、その“浸透膜”のような柔らかい境界を活かしたキャンパスづくりを目指すべきであるとの意見で議論が締めくくられました。これを踏まえ、今回は「サステイナブルキャンパス構築のための思想と実践― 大学にとって地域とは―」をテーマに、なぜサステイナブルキャンパスが必要なのか、諸外国において、大学の地域連携はサステイナブルキャンパス構築の文脈の中でどのように位置づけられているのか、といった思想的・実践的話題について講演を行います。さらにその後のパネルディスカッションでは、北大にとっての「地域」を想起しながら、地域連携のためにキャンパスがどのように活用されうるか、その可能性を議論します。

//Course Objectives
There is a growing interest in quantum information processing，in which semiconductor nano-structures represented by quantum dots are the candidates for the practical applications. We first review the semiconductor nano-structures where quantum mechanics is the physics characterizing essential properties. A special emphasis is on the presentation by students on introduction and explanation of related scientific papers.
//Course Goals
The final goal of this course is to understand the basic physics for quantum information processing and the potential use of semiconductor nano-structures for its realization.
//Reading List
ComputingExplorations in Quantum Computing／C. P. Williams，S. H. Clearwater，NY，1998
Quantum Computaion and Information／M.A. Nielsen，I.L. Chuang:Cambridge University，2010
※この教材は工学系教育研究センター(CEED)から提供されています。
工学系教育研究センター(CEED)では、工学院・情報科学研究科・工学部のｅラーニング教材を制作しています。
CEEDの配信システムでは、細かなチャプターの設定、自動的な言語翻訳、講師が発言した内容のテキスト表示等、視聴者を支援する機能が備わっています。原則として北海道大学の学生向けに公開していますが、自己研鑽の学びを希望される方は科目等履修生や社会人大学院生等で学籍を取得し、正規の学生以外でも視聴可能となる手順がありますので、詳しくはCEEDのホームページを参照いただき、手順についてお問い合わせください。

カブリ理論物理学研究所で開催された「オープンコースウェア・セミナー　How Bad is the Reactor Meltdown in Japan?」の映像資料をご覧いただけます。

農業経営の「今」を分析し、新たな視点でビジネスの創造を提言します。

情報社会における学問の基礎力として，コンピュータと会話するプログラミングについて学ぶ。初歩から始め，課題の解決を通して，実践的に学ぶ。

本講義では，オブジェクト指向型のプログラミング言語Rubyを用いる。Rubyは，日本発の代表的なプログラミング言語で，オープンソースとして，世界中で広く使われている。最近は，Ruby on Railsなど，Webで使うソフトの開発環境として，世界的に注目されている。ごく初心者の場合は，より簡易なオブジェクト指向型言語に触れて，プログラミング言語Rubyの利用をめざす場合もある。

本冊子は、情報学Iの授業で使われた情報倫理に関する韓国語版の資料です。
韓国・高麗大学との「コンテンツ交換プロジェクト」で作成されました。

エタノール等の薬品を実際に燃焼させ、視覚的にわかりやすく薬品の引火性の高さや危険性を体験できる講習会です。

北海道大学創成研究機構ではこのたび、フリーキャスター佐藤のりゆき氏を客員教授に迎えました。これまでのキャスターとしての経験や科学技術番組制作の経験を生かして、北大の研究や活動・取り組みを分かり易く市民の皆様に伝えていただきます。

関連情報
第10回創成シンポジウム「北大から世界へ　がん研究最前線」
のりさんと科学を語ろう!! 第2回「北海道の農業ビジネス最前線！」

主催：北海道大学オープンコースウェア
北海道大学情報基盤センター

日時：2012年1月19日

‡ これらの資料は制限資料です。

日本では、広い意味でのアートにおける参加型地域活性化の成功事例が十分であるとは言えず、Ｗｅｂ情報として参加型地域活性化を支えるデジタルコンテンツの作成も蓄積が少ない。その問題解決の手掛かりを探ることが本研究の目的である。研究方法は、韓国における「地域まるごとミュージアム」の事例研究を参照軸として、日本や韓国で展開されている事例を比較し、日本における参加型地域活性化に関する可能性を検討した。そしてＷｅｂ情報としてそれを支えるコンテンツ提供のありかたを検証した。

2012年韓国の麗水海洋万博委員会から依頼されて250m×30mのLEDスクリーンに上映した作品、京都の禅と神道を題材にした「日本的霊性」、芸術と自然科学が融合された作品「音の生け花」を紹介して頂くとともに、アート＆テクノロジーが導く未来について考えます。

講師紹介：土佐尚子教授
カルチュラルコンピューティングという概念を生み出し、日本の伝統、文化を元にデジタル技術を活用した作品を制作しておられます。作品はニューヨーク近代美術館、国立国際美術館などにおいて収蔵、展示されています。