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モデリングシミュレーション入門

お知らせ


科目名モデリングシミュレーション入門 [ シラバス ]
http://ilab.sfc.keio.ac.jp/2006/autumn/modeling/

私たちはふだん物事を理解するときに、頭の中に自分なりのモデルをつくり、それをもとに理解しています。日常生活だけでなく、科学や創作の分野でも、同様にモデルが重要な役割を果たしています。モデルをつくるには、対象から本質的に重要だと思う部分を抜き出して記述するのですが、この作業のことを「モデリング」(モデル化)といいます。モデリングを通じて、その対象についての理解を深めることができ、また他の人とのコミュニケーションにも役立ちます。
そして、モデルの理解を深めるための方法として「シミュレーション」という方法があります。シミュレーションとは、モデルの設定を変えることで、その振舞いがどのように変化するかを観察することです。シミュレーションを行うことにより、複雑なモデルや大規模なモデルの理解が容易になり、また、その世界を体験的に理解することができるようになります。
本講義では、モデリングとシミュレーションについて、その基本的な考え方を紹介します。特に、生命や社会の理解に重要だといわれている「複雑系」(Complex System)に関する話題を多く取り上げます。各自のノート型パソコンで実際にシミュレーションを体験するので、その面白さと可能性をじっくり味わってほしいと思います。


担当者 井庭 崇
授業期間2006年秋学期 金曜日2時限
授業レベル 学部
参考文献 参考文献リスト


授業ビデオとマテリアル
受講したい回をクリックしてください。
第01回2006/09/29 イントロダクション:モデルによる思考
- 講義資料(PDF)
授業の全体像と目標を提示します。また、私たちが物事を「わかる」という
のは、どのようなことかについて考え、モデリングの意義について理解しま
す。モデリング(モデル化)とは、対象を、ある分け方に従ってモデルに写し
取ることです。このとき得られたモデルを操作・分析することで、もとの対
象に対する理解を深めることができます。


第02回2006/10/06 シミュレーションによる理解
- 講義資料(PDF)
シミュレーションによって理解するという方法について学びます。シミュレ
ーションとは、用意したモデルと初期条件からそのモデルを時間的に展開さ
せることであり、それを通じてモデルの特徴についての経験的な知見を得る
ことができます。現在の科学的研究において、シミュレーションが、理論を
発展させるための非常に重要な方法となっていることを理解します。


第03回2006/10/13 複雑性とカオス
- 講義資料(PDF)
世界の複雑さはどのようにして生じるのでしょうか。そのメカニズムとして
「カオス」について取り上げます。カオスとは、「規則に従っているにもか
かわらず、不規則な振舞いをする」現象のことです。また、シミュレーショ
ンは、解析的に解くことができない/難しい問題に対するアプローチの方法と
しても有効であることを理解します。 


第04回2006/10/20 複雑性とカオス(2)
- 講義資料(PDF)


第05回2006/10/27 セル・オートマトンとカオスの縁
- 講義資料(PDF)
システムの特徴を把握する際には、そのシステムの状態の変化を理解するこ
とが重要になります。多数の要素をつなげた「セル・オートマトン」と呼ば
れるモデルと、そこから得られた「カオスの縁」の概念を紹介します。 


第06回2006/11/10 シミュレーションによる理解
- 講義資料(PDF)
最初ばらばらだったものがどのように秩序を形成していくのか、これは生命
を考える上でも、社会を考える上でも重要な問題です。そのシステムが自ら
の秩序を形成する「自己組織化」について、シミュレーションモデルを用い
て理解します。 


第07回2006/11/17 「複雑ネットワーク:導入から最新の動向まで」東京大学大学院情報理工学系研究科 講師 増田直紀氏による講演
- 増田氏講義資料(PDF)
授業の内容に関係するゲストスピーカーによる講演を行います。 


第08回2006/12/01 自己組織化
- 講義資料(PDF)


第09回2006/12/16 対談「新しい時代の新しい社会分析装置」環境情報学部 熊坂賢次×井庭崇 - 前半
- 講義資料(PDF)
授業の内容に関係するゲストスピーカーによる講演を行います。


第10回2006/12/16 対談「新しい時代の新しい社会分析装置」環境情報学部 熊坂賢次×井庭崇 - 後半
- 講義資料(PDF)


第11回2006/12/22 マルチエージェントモデリング
- 講義資料(PDF)
進化経済学は、経済社会における知識や行動、戦略、技術、習慣、制度等
を、進化的な視点で把握するアプローチです。この新しい考え方を紹介しま
す。 


第12回2007/01/12 モデリング・シミュレーション演習
 シミュレーションの作成を体験します。授業で用いるツール(PlatBox 
Simulator および Component Builder)は、いわゆるプログラミング(プログ
ラミング言語によるソースコード記述)をせずに、コンピュータ・シミュレー
ションを作成できるツールです。作成のためのチュートリアルガイドを配布
し、それらを用いながら演習を行います。 


第13回2007/01/19 Final ( The Making of … )
- 講義資料(PDF)
前回に引き続き、モデリング・シミュレーション演習を行います。



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