タイトル

開講年度 開講学部等
2025 理学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期前半 月5~6 講義 7.0
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1041600001 データサイエンス技術Ⅰ(地球圏システム科学科)[(Data Science Technology Ⅰ)] 日本語 1
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
志村 俊昭[SHIMURA Toshiaki]
担当教員[ローマ字表記]
志村 俊昭 [SHIMURA Toshiaki], 岩谷 北斗 [IWATANI Hokuto], 太田 岳洋 [OHTA Takehiro], 江島 圭祐 [ESHIMA Keisuke]
特定科目区分   対象学生   対象年次 2~4
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
データサイエンスの基本的な概念を学び(DP1-3)、データサイエンスに必要な基礎的な技術と技能、地球科学への適用能力を身につける(DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
具体的には、データサイエンスに必要な基礎的な技術と技能、地球科学への適用能力を身につける(DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
特にデータサイエンスの基本となる統計数理基礎、データの整理・分析の方法、推定・検定の方法の入門について学習する(DP1-3, DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
授業の各回において地球科学に関する実例を利用することで学習を深める。
授業の到達目標
データサイエンスの基本的な概念を学び(DP1-3)、データサイエンスに必要な基礎的な技術と技能、地球科学への適用能力を身につける(DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
具体的には、データサイエンスに必要な基礎的な技術と技能、地球科学への適用能力を身につける(DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
特にデータサイエンスの基本となる統計数理基礎、データの整理・分析の方法、推定・検定の方法の入門について学習する(DP1-3, DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
地球科学に関するデータサイエンスに必要な統計数理の基礎、データ整理・分析、推定・検定、可視化の方法を身につける(DP1-3, DP2-2, DP2-3, DP2-6-C)。
本講義では、地域環境科学コースの学習・教育到達目標の(C-2)「数学の基礎と地球統計学」、(C-3)「地質情報処理」について修得することを目標とする。

【知識・理解の観点】
  データサイエンスに必要な統計学の基礎知識を身につけている(DP1-3)。
【思考・判断の観点】
  統計データを統計学の基礎的な方法を用いて分析し、得られた結果から思考・判断できる(DP2-2,DP2-3,DP2-6-C)。
【関心・意欲の観点】
  データサイエンスの基礎知識と技術を用いて、地球科学分野で新たな価値を生み出すことに関心や意欲をもっている(DP2-2,DP2-3,DP2-6-C)。
【態度の観点】
  データサイエンスの基礎的な技術を、地球科学分野で使用する態度を身につけている(DP1-3)。
【技能・表現の観点】
  データサイエンスに必要な基礎的な技能を身につけている(DP2-2,DP2-3,DP2-6-C)。
【その他の観点】
  講義の課題に積極的に取り組むことができる(DP1-3)。
授業計画
【全体】
最初に統計数理の基礎について学び、地球科学に関するデータサイエンスに必要な基礎的な技術と技能を身につける。具体的には、地球科学に関するデータサイエンスの基礎となる統計数理基礎、統計的推測・統計的検定を学んだ後、データ分析と可視化の方法について学ぶ。さらに、地球科学に関する実例を利用して解析を行うことで理解を深める。
授業担当予定
第1・2・3週: 志村
第4・5週: 江島
第6・7週: 志村
第8週: 江島
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 初回ガイダンス
データサイエンス入門
「データサイエンス」とは何か、概要説明、
「データサイエンス技術I・II」の授業内容の概要説明
大学の端末の使用法と、パソコンスキルの状況確認
今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上) 授業資料はMoodleにアップロードします。
修学支援システムで小テストを実施します。
レポートは修学支援システムからデジタルファイルで提出してもらいます。
第2回 データサイエンスの基礎1 2進数、10進数、16進数
ビット、バイト、変数
実例学習(パソコンのビット数、メモリの容量、コンピューターグラフィックスにおける色数)
実例学習(岩石試料を例にした画像処理入門)
今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上) 授業資料はMoodleにアップロードします。
修学支援システムで小テストを実施します。
レポートは修学支援システムからデジタルファイルで提出してもらいます。
第3回 データサイエンスの基礎2 Python と Microsoft Excel
実例学習(Python や Microsoft Excel による、地球科学的データの統計処理)
今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上) 授業資料はMoodleにアップロードします。
修学支援システムで小テストを実施します。
レポートは修学支援システムからデジタルファイルで提出してもらいます。
第4回 地球統計学1
(Google Colaboratryの基礎)
Google Colaboratryの基礎と地理空間データ利用 今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上)
第5回 地球統計学2
(等高線図の作成・地理空間データ利用)
地理空間データを用いて,任意の等高線図を作成する. 今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上)
第6回 統計数理基礎 統計数理、代表値、平均値、最頻値、中央値、標準偏差、分散、確率、指数関数的減衰、正規分布、相関係数、相関係数と因果関係、散布図
実例学習(岩石や鉱物の化学組成の統計処理、放射性元素の壊変・半減期など)
今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上)
高校程度の統計数理や、指数関数の復習をしてくること
授業資料はMoodleにアップロードします。
修学支援システムで小テストを実施します。
レポートは修学支援システムからデジタルファイルで提出してもらいます。
第7回 データ分析と可視化 データ分析、可視化、グラフ化、正規化、規格化
基礎的な統計数理を、エクセルとPythonの両方で実習する。
実例学習(岩石中の鉱物量比データの取得と解析)
今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上) 授業資料はMoodleにアップロードします。
修学支援システムで小テストを実施します。
レポートは修学支援システムからデジタルファイルで提出してもらいます。
第8回 地球統計学3
(クリギング法)
クリギング法を用い,各種コンターマップを作成する. 今回の復習・次回の予習(目安時間:4時間以上)
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: 10% B: 5% C: 50% D: 5%
成績評価法
小テスト・授業内レポート50%、宿題・授業外レポート30%、授業内での作成データファイル10%、演習10%
教科書にかかわる情報
備考
特定の教科書は指定しないが、この授業に関連する参考書は図書館などにたくさんあるので、各自で自分に合った参考書を探してください。
参考書にかかわる情報
備考
特定の参考書は指定しないが、この授業に関連する参考書は図書館などにたくさんあるので、各自で自分に合った参考書を探してください。
メッセージ
キーワード
統計数理の基礎、データ整理・分析、推定・検定、データの可視化
持続可能な開発目標(SDGs)

  • 産業と技術革新の基盤をつくろう
(インフラ、産業化、イノベーション)強靱(レジリエント)なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る。
関連科目
地球科学実験、地球変動学II、岩石学I、岩石学II、地球科学実験IIB
履修条件
連絡先
志村俊昭(理学部449号室)smr(アット)yamaguchi-u.ac.jp
江島圭祐(理学部444号室)esm@yamaguchi-u.ac.jp
オフィスアワー
志村俊昭 在室時は随時
江島圭祐 13:00〜18:00

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