シラバス情報

注）公開用シラバス情報となります。在学生の方は、「UNIVERSAL PASSPORT」で詳細をご確認下さい。

科目名	メディア処理１（Media Processing1）
担当教員名	星芝　貴行
配当学年	2	開講期	前期
必修・選択区分	選択	単位数	2
履修上の注意または履修条件	基礎数学を身につけておくことが望ましいです。
受講心得	毎回配布する資料を持参して下さい。
教科書	なし
参考文献及び指定図書	マンガでわかるフーリエ解析トレンドプロ・渋谷道雄・晴瀬ひろき著オーム社高専学生のための「ディジタル信号処理」酒井幸市著コロナ社「ディジタル信号処理」岩田彰編著コロナ社
関連科目	（先修科目）情報処理Ａ、微分積分１、微分積分２（後修科目）メディア処理２Ａ、メディア処理演習２Ａ（先修・後修に関係なく関連性の高い科目）応用数学１、応用数学２
オフィスアワー

授業計画	学習内容	学習課題(予習・復習)
授業の目的	この科目の目的は、視覚情報や聴覚情報などの連続信号をデジタル処理するための基礎的な知識と技術を習得することにあります。特に、時間領域の波形信号を周波数領域へ変換し、各種周波数領域での分析・処理手法であるフーリエ変換について学びます。
授業の概要	フーリエ変換を理解するために必要な、三角関数、関数の接線、定積分と不定積分、関数の四則演算、関数の直交なども学びます。
授業計画	○第１回　フーリエ変換への道のり　視覚情報や聴覚情報などの連続信号は「波」として処理されます。横波と縦波、波の周波数と振幅等について学び、この授業で扱う「フーリエ変換」に必要となる知識について説明します。 ○第２回　フーリエ変換と三角関数（１）　フーリエ変換に必要となる「回転運動」と「三角関数」について学びます。具体的には、単位円、度とラジアン、正弦関数と余弦関数について学びます。 ○第３回　フーリエ変換と三角関数（２）　前回に引き続き、フーリエ変換に必要となる「回転運動」と「三角関数」について学びます。具体的には、媒介変数表示と円の式、時間変化量の三角関数への当てはめ、角度「ωt」について学びます。 ○第４回　フーリエ変換と微分・積分（１）　フーリエ変換を行うためには、前回学んだ「三角関数」を掛け算し、それを「積分」する必要があります。「積分」の概念を理解するためには、それと表裏一体の関係となっている「微分」も理解しなければなりません。具体的には、定数式・１次関数・ｎ次間数の積分と、任意の曲線の定積分について学びます。 ○第５回　フーリエ変換と微分・積分（２）　前回に引き続き、「三角関数」の「微分」と「積分」について詳しく学びます。 ○第６回　フーリエ変換と関数の四則演算　関数同士の足し算と引き算および掛け算について学び、更に「三角関数」の和と積について学びます。関数の積と定積分の課題に取り組みます。 ○第７回　フーリエ変換と関数の直交（１）　フーリエ変換を理解するには、関数の直交について理解する必要があります。関数の直交について、グラフと計算の２つの方法で確認します。 ○第８回　フーリエ変換と関数の直交（２）　前回に引き続き、関数の直行について学び、「三角関数」の直交についても確認します。 ○第９回　フーリエ変換を理解するための準備（１）　フーリエ解析は、複雑な波形を複数の単純な正弦波に分解することです。逆にsin波とcos波を組み合わせることで複雑な波形を生成できることを学びます。 ○第10回　フーリエ変換を理解するための準備（２）　前回学んだことは、「フーリエ級数展開」につながります。この公式を用いて、「のこぎり波」や「矩形波」などの波形を、実際にエクセルで生成します。更に簡単なプログラムで音データに変換し耳でも確認します。 ○第11回　フーリエ解析（１）　フーリエ係数の組み合わせで複雑な波形も再現可能です。逆に、様々な波形のフーリエ係数を求めることでその波形の特徴を分析することができ、これを「フーリエ解析」といいます。 ○第12回　フーリエ解析（２）　前回に引き続き、「フーリエ解析」について学びます。実際に、フーリエ係数の算出方法について学びます。 ○第13回　フーリエ解析（３）　前回に引き続き、「フーリエ解析」について学びます。実際に、「矩形波」を対象にフーリエ係数の算出を行います。これを応用し、「π」の値の算出します。 ○第14回　フーリエ解析（４）　前回に引き続き、「フーリエ解析」について学びます。実際に、「三角波」を対象にフーリエ係数の算出を行います。 ○第15回　フーリエ解析（５）　前回に引き続き、「フーリエ解析」について学びます。実際にソフトウェアを用いて実際の楽器の音や人の音声のフーリエ解析を行います。 ○第16回　期末試験　第１回～第15回のすべての内容が試験範囲です。毎回の授業で取り組んだ課題を中心に出題されます。	○第１回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第２回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第３回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第４回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第５回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第６回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第７回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第８回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第９回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第10回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第11回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第12回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第13回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第14回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分 ○第15回　スライド・配布資料・演習問題　課題の時間 60分
授業の運営方法	パワーポイントのスライド画面を用いて授業を行います。スライド画面を印刷したものを資料として配布し、重要なポイント等を授業内に書き込みながら学習します。毎回授業内容に関する演習問題を出題します。授業終了時に提出して下さい。授業で使用するスライドおよび配布資料のデータ(Power Point形式)は、星芝研究室のページ(http://www.nbu.ac.jp/~hoshishiba/)の講義情報のページからダウンロードできます。予習復習に利用して下さい。
備考
学生が達成すべき到達目標	①アナログ信号のデジタル化（標本化、量子化）の知識を得る。 ②フーリエ変換、フーリエ逆変換を学び、その応用ができる。

評価方法	評価の割合	評価の実施方法と注意点
試験	55	授業の内容を理解できているかを確認します。計算問題は、正解するだけでなく、解答に至る過程も重視します。（55点）
小テスト
レポート	45
成果発表
作品
その他
合計	100	―