Social Optimization Systems Laboratory: 2020.06

水野研究室(データイノベーション研究室)について(研究室配属のための資料)

[目的]
データサイエンスを利用して、社会の課題解決を目的に研究をしています。社会課題は様々なものがあり、従って医療、福祉、航空、教育などデータの種類も様々です。このようにデータサイエンスによって、社会貢献を試みています。

[研究室に適した人材]
自分の身につけた知識や技術を活用して、社会の課題を解決したいと考える学生
現時点では、データサイエンスに関する知識がなくても、身につけたいと考えている学生

[身につけたい知識・技術]
データサイエンスには「サーバ・ネットワーク(クラウド)」「データ(データベース・API)」、「分析知識・技術(数学的要素)」が必要です。
３年次後期は、サーバ環境を構築でき、基本的なデータベースを構築することを学びます。この基本的な知識をもって、４年時の卒業研究、及び大学院の修士研究に望みます。

[研究例]
・航空機運航の最適化
・特定健康診断データを用いた地域医療分析(糖尿病、フィットネスバンドの利用)
・夕焼け予報の開発、観光資源の発掘(ドライブレコーダからの分析)
・太陽光パネルにおける鉄原子の拡散
・伊豆半島の観光活性化 (フリーWiFiデータから分析)
・ネットワークログの分析(ビッグデータ解析)
・スマートスピーカーを使った高齢者支援の効果(健康リコメンド)
など、詳しくは問い合わせてください。

[連絡先]
水野信也 mizuno.shinya(アットマーク)sist.ac.jp
研究室説明会を随時開きますので、気軽に問い合わせてください。
外部の方、社会人の方、研究生、大学院修士課程希望の方も歓迎します。
外部向けのゼミも定期的に開催していますので、興味がありましたらご連絡ください。

2020年6月1日月曜日

OS(Unix) 5回目：第４章「正規表現とパイプ」

目的：Linuxで処理を行う時に、リダイレクト、パイプ、正規表現は大きな効果を発揮します。これらのコマンドや書式を理解して使いこなせることが重要です。

実際にコマンドを打ち込みながら動作を確認して、内容を理解して下さい。

[前回の復習]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/6541a4ac-1936-4767-99ff-dee005ab509a

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EeSKnTZg7v9LuxfDyAXpq8oBW7-z_sky-CwcXQ3x4lcvLg?e=bEOBEv

[今回の内容]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/77412794-f968-4a13-8464-af5f3b2f29c9

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EYs3RGVEUpNLgDNQHBU7peYBHUCJeNe1qKvXH5WM0TkLKw?e=VWC2me

[課題]

動画または資料の最後にある課題を解いて、下記のURLから提出しなさい。

締め切りは次回授業開始まで。

https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUNFpUUlE4Q0kySlVUM0xNTVZSODhVNlM5QS4u

情報数学2 5回目：数学基礎(よく使う関数など)

目的：Jupyter-Notebookを利用して、微分やグラフなど基礎的な数学をプログラミングしてみます。
今回利用する関数は、機械学習で利用する代表的な関数ですので、今後利用する関数です。
またPythonのsympyライブラリを使うことで、数学のプログラミング化が楽になります。

[前回の復習]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/4fbaf33e-a13b-43ab-a076-3fd6f435d641

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EaytDVqZkIdCrT-ZD7T0xeMBZQfgu83HnwkiI6y4tjisjQ?e=2RifCM

資料(notebook): https://sistkanri-my.sharepoint.com/:u:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EXROWX9MGfNLpoPwmQ0D-50BJKFUMa0SX-5qO0E_cCElxQ?e=qULOfw

[今回の内容]
動画：https://web.microsoftstream.com/video/ef9516ac-5bb4-455a-86d9-f0396b0a7105

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EbaJk42FDeJLprH2GwV2Q04B2MmbGaPMRM1D7cu0QV-CNg?e=3jjY4s

注意：動画はMicrosoft Azure NotebooksではないJupyter-Notebookの環境で実施していますが、内容は変わりません。

実習のためのファイルは適宜作成して下さい。

[課題]
動画またはドキュメントの最後の課題を実施して、Jupyter-NotebookのファイルをPDFに変換して提出しなさい。
Markdownで自分の学籍番号と名前をファイルに入れて下さい。
https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUQlMxSk1BQkZJTk45NDdYMVozWUs5RjhaQi4u

情報数学2 4回目：数学基礎(ベクトル、行列、連立方程式など)

目的：作成したJupyter-Notebookの環境を利用して、実際にプログラムを動かしながら、数学の基礎を確認していきます。

今まで学習した数学の知識をプログラムを通して利用することで、数学の活かし方を学びます。

解析環境を必要に応じて構築ができ、プログラムを介して解析ができるまでの流れを身につけてもらいたいです。

今回の数学知識は基本的なものですが、機械学習を実施する時には欠かせない知識ですので覚えておいて下さい。

[前回の復習]

前回は環境準備でしたので、復習はありません

[今回の内容]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/29aeedd7-ed58-41c2-ab64-1d3e975baf1d

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/ERPTkQxlP2NCg2qcLyat6FABTQXetvRXmSDMR46k1J_G9g?e=A0Ew8E

[課題]

動画またはドキュメントの最後の課題を実施して、Jupyter-NotebookのファイルをPDFに変換して提出しなさい。

Markdownで自分の学籍番号と名前をファイルに入れて下さい。

PDFの変換は前回の資料を参考にして下さい。

https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUOUdPQ1dCWEpUWVc0SkkwTzNVMEw4NUM1MC4u

情報数学2 3回目：Microsoft Azure Notebooks環境準備

目的：情報数学は数学知識とコンピュータでの活用が求められます。今回は機械学習で良く用いられるJupyter-Notebookという環境があります。主にプログラム言語のPythonで動く環境です。その中で、Microsoft Azure Notebooksで実習を進めていきます。Microsoft Azure Notebooksは大学で配布しているOffice365アカウントで始めることができるので、スムーズに開始することが出来ます。今回はそのための準備をしていきます。

(1) 前回の復習

動画：https://web.microsoftstream.com/video/97e90d1e-8730-423b-ba55-39feaea37c3b

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EW3QCWgb5GBPqIMDUG0-TkwBOOy76tvRs7uPwJfCelwOpg?e=aYr2Oc

(2) Microsoft Azure Notebooksのアカウント作成と簡単な実行

ここでは、アカウントを作成し簡単なコードを実行することで、環境の確認をします。

動画：https://web.microsoftstream.com/video/401afc87-487b-4791-b345-2f8a2432fc43

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EUzq0tzeNi9Pvas7OBSgjQYBuAeJEKfox2PusLS6pZX-og?e=FRK4sE

次のページの下の方にJupyter-Notebookでのコード実行が書いてあるので参考にして下さい。

参考：https://mizunolab.sist.ac.jp/2019/01/pythonranacondajupyter-notebook.html

(3) Microsoft Azure NotebooksでのMarkdownの利用

コードを実行するだけでなく、説明文を入れることも大事になります。この時、Markdownを利用すると便利ですので、実行できるようにして下さい。

動画：https://web.microsoftstream.com/video/5149675c-a6f4-4537-8595-19122427c928

資料(ワードファイル)：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:w:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/ETt8PStjZzdPhQBFi-lL4TYBlt0nSym_X25tZLdVDcj-TA?e=a8iU4Q

資料(ipynbファイル): https://sistkanri-my.sharepoint.com/:u:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EbKnZkmX2Q5Btx633aZca50BHRrfw4yrPH-vrs06sYy14A?e=9iTwFI

(4) Microsoft Azure Notebooksから資料の提出(PDF)

Microsoft Azure NotebooksはメニューからPDFを作成しようとすると日本語が文字化けする現象があります。

いくつかの方法がありますが、今回はHTMLを作成後、PDFを作成して提出する方法を紹介します。

作成したNotebookからPDFを作成して下さい。

動画：https://web.microsoftstream.com/video/fb023f80-0169-4a12-a5a3-6c62c60654f3

[レポート問題]

上記で作成したNotebookに自分の学籍番号と名前をMarkdownで書いたものを、PDF化して下記のリンクから提出しなさい。

締め切りは次回授業開始まで。

提出リンク：https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZURDhBVFZVV1dHVkQ4NEZGRVFYUFpTTUhMSi4u

情報数学2 2回目：最適化の基礎

目的：

今回は高校数学でも勉強した「線形計画法」を題材にして、最適化の基礎を学んでいきます。

高校数学のように、「手」で解くことで解法を理解した後、エクセルのソルバー機能を用いて線形計画問題を解いていきます。

Microsoftエクセルがインストールされている必要があります。また追加でソルバーをインストールする必要があるので、「Excel ソルバー・分析ツールの追加方法」を参照してください。

[資料]

・動画：https://web.microsoftstream.com/video/aa713b3e-e0bb-4273-835a-facf76e5368c

・授業資料 PDF(音声・動画なし) (7MB) https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EQa4rE36-w9JnKVDQxTTW4gB2KGL_IippLmgow-5g7ohLg?e=nhbGzF

・Excel ソルバー・分析ツールの追加方法

https://web.microsoftstream.com/video/d1000414-2810-4fc4-9e0f-d532a811274b

レポート提出：レポート提出は下記から行ってください。レポートの内容は動画または参考資料に記載してあります。

https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUN1NaR1lIOU1UTlNCQVpXUEtOV0JNMFMxNy4u

提出期限は次回授業開始時までです。

OS(Unix) 4回目：第３章「基本的なコマンド」

目的：Linuxはコマンドで操作をしていくCLI(Command Line Interface)のため、基本的なコマンドを覚え、Linuxを操作する必要があります。

今回はLinuxの最も基本的なコマンドをいくつか実習をしながら思えていきます。

特に、パスという概念に注意して、現在ファイルディレクトリのどこで操作をしているかを考えましょう。

[前回の復習]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/ba71bcfb-5c9c-4214-83b9-feb72ef497f9

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EeBeJEcgUddGqtHU6b3oS88BZrAClmevLAR9XG3fRvTSPw?e=KCMC8a

[今回の内容：基本的なコマンド]

動画：https://web.microsoftstream.com/video/14ad30c9-516e-47af-a0fa-438555ae2f3b

資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/EYXdtILd6WNMnojG6xg8fgkBZhX0TP-e0OxmrNvCTPw9gg?e=20kTWB

[課題]

動画または資料の課題を実施して、下記のURLから提出しなさい。締め切りは次回授業開始までとする。

提出先：https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUN0hCWjREOUMzTkJSVDhaSFRLNTNJUzhINC4u

OS(Unix) 3回目：第１章「Linuxとは」

目的：Linuxの基本をLinux標準教科書(Ver.3.0.2, LPI-Japan)を利用して学んでいきます。最初に利用するテキストを入手をして下さい。授業の中で使っている番号はテキストの中のものを利用していますので、テキストで参照して下さい。今回はその第１章「Linuxとは」を見ていきます。Linuxがどのような経緯で誕生したのか、Linuxの特徴、Linuxのディストリビューションなどを理解していきましょう。Linuxの誕生の歴史は現在の技術者の心構えとして大事な部分も多いです。Linuxの誕生と発展の経緯を理解して、今後技術者になるための大事な部分を身に付けて下さい。

授業では触れられない部分は、自分でテキストを読み、理解を深めて下さい。

[テキストの入手方法]

ダウンロード：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/Ee8hATa1iTVEg3K4sOsemgYBhtuD_EcCnVvpM5vxz-n2Vw?e=dj4Sjn

自分でLPI-Japanからダウンロードする場合は、次の動画を参照して下さい。

動画：https://web.microsoftstream.com/video/204823d6-de91-4135-aeaa-7cca137da8f1

授業動画：https://web.microsoftstream.com/video/7a55d777-2bc3-4c03-84b0-5aad71a9462e

授業資料：https://sistkanri-my.sharepoint.com/:b:/g/personal/mizuno_shinya_sist_ac_jp/ESrIwUynEl5DvOgw9XuIJUcB0kiZIq22qBS9Kco30Mw-kA?e=F51oNc

[課題]

次のリンクから、課題を実施しなさい。締め切りは次回授業開始時まで。

https://forms.office.com/Pages/ResponsePage.aspx?id=Bb0r1yPrmEGObOE4I--qiMAR4zes1HJClm9qevKs6vZUMFlWTFdDSlRSUUVZN0ZTVzFMNExLWE5YNS4u