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情報数理分野

符号暗号理論/グラフ理論/統計学/線形代数/解析学/数値解析

データサイエンスをはじめ情報処理の高度化に活用できる能力を身につけるため、コンピュータシステム全般を原理的に支えている情報数学をはじめ、関連する諸分野の数学を学びます。コンピュータサイエンスに基づきプログラムの基礎理論や情報数理を活用して、ソフトウェアの設計・開発、情報ネットワークの設計・構築、IoTの企画・制作などができる情報処理技術者を目指します。教職課程を履修することで高等学校教員(情報・数学)への道が開けます。


CASE1.VRの教育向け応用(3次元可視化ツールの開発)

VR(バーチャルリアリティ)による3次元空間では、ユーザーは著しい没入感を伴い、架空の物体に触れることなども可能です。このような世界をつくり出せる新しいテクノロジーが普及しはじめたのは、ごく最近のことです。
この技術を応用すれば、さまざまなことが考えられます。例えば、数学の勉強をする際、これまではホワイトボードの平面に縦軸と横軸、図やグラフを描いていました。しかし、VRシステムのゴーグルを着けることで、その図やグラフが3次元的に立体となり可視化されます。座標の中を歩き回り、立体図形をいろいろな角度から眺めることが可能になります。
しかし、そのようなVR装置が身近な教育現場で使われているかというと、まだそこまでは普及していません。教育においてVRをどのように活用することができるか。そのことについて、具体的にシステムを試作し、どう実現したらよいかを考える。それが本研究の課題です。

CASE2.集合値関数による非線形最適化の研究

利益の最大化やコストの最小化は、どの企業も取り組む課題。実はその裏側では、数学における最適化と呼ばれる理論が使われています。数学における最適化とは、ある関数Fをコストとして、それをある条件の下で最小(大)値にするXやYの値を求めます。工場などの場合、このFが非常に複雑で最適化の実現が困難です。しかし、長尾先生はその近似解の集合を多数同時に求める手法を開発。現在、この手法をコンピュータで効率よく実現する方法を研究中です。

CASE3.タブレット向け数式描写アルゴリズムの研究開発

スマートフォンやタブレットが広く普及しているものの、数式を扱うにあたっては、現状のスタンダードとなっているPDF形式では、使い勝手において不十分な面があります。そこで、数式の細かい文字もきれいに表示(解像度2400dpi)できる描画アルゴリズムを作成し、プログラムに実装してオープンソースのソフトウェアとして公開しました。タブレットをタッチしながら数式を勉強できるアプリの開発が期待されます。