2010年度情報創造実験2 東海林研究室

テーマ: 音楽情報処理の基礎

内容: 卒研に向けて確率統計ゼミやC言語演習、ピアノ演習等を通じて音楽情報処理の基礎を学ぶ。 また来年度のTOEIC対策のため英語の学習を行う。


2009年度の内容

[1] 確率統計ゼミ

卒研では、音声データファイルから情報を抽出したり、 イベント等で収集したアンケート等の結果を解析するため 確率及び統計学の知識が必要となる。そこで初等確率統計学をゼミ形式で学習する。


・各メンバーは担当範囲を自主的に予習してゼミ用ノートにまとめる。ゼミ用ノートはこちらで配布する。

・毎週宿題を出すので各自次週までにやっておくこと。

・スライドを用いて発表をおこなう。時間は15分程度とする。

・ゼミの時に配布する予稿を用意すること。予稿は1枚(A4、2段組み)以内に収めて、参考文献を2つ以上入れること。

・発表後にスライドと予稿の修正を行う。

ゼミのルール(簡易版)

1．学生はゼミ内容を必ずゼミノートに取る
2. ゼミ担当者は各学生に1回以上質問する(答えられたら褒める)
3．学生は質問を1回以上おこなう
4．学生は1回はゼミ担当者をほめる

[2] C言語演習

卒研では、音声データファイルを取り扱うため、それに向けたC言語の演習を行う。


使用教材 : プログラミングドリル C言語 基本編(1)～(8)、応用編(1)

・実験日に確認を行うので、休み時間や放課後等を利用して問題を解くこと。内容について口頭で説明出来るようにしておくこと。

・実験日に出来ていなかった場合は居残り演習とする。


[3] ピアノ演習

卒研では、実験やイベントでの実演等でピアノを使用する事が多いためピアノの演習を行う必要がある。 また譜面を読む訓練も兼ねる。


・使用教材 短期終了バイエル教本

・実験日にテストを行うので、休み時間や放課後等を利用して練習しておくこと。

・出来なかった場合は居残り練習とする。

・音楽経験者は免除とする。→ 細畑免除

[4] TOEIC対策

卒研では、英語の文献を読むことがある。そこでTOEIC対策も兼ねて英単語を暗記する。


・来年11月にあるTOEICで400点以上を取ることを目標とする。

・使用教材 新TOEICテスト英単語・熟語マスタリー2000

・使用教材のランクAの単語(450単語)を暗記する。

・各自に教材のテキストを貸し出すので、次の実験日までに指定した範囲の単語を覚えてくる。

・実験日にテストを行い、8割未満の場合は次回もう一度テストを行う。

・TOEICで400以上のスコアの者は免除とする。

・得点

[5] 4,5年合同ゼミ

5年生が現在おこなっている卒業研究を発表して、卒研の引き継ぎを行う。


・5年生がスライドを用いて発表をおこなう。時間は15分程度とする。

・ゼミの時に配布する予稿を用意すること。予稿は1枚(A4、2段組み)以内に収めて、参考文献を4つ以上入れること。参考文献は毎回変えること。

・発表後にスライドと予稿の修正を行う。

・場合によっては研究を手伝ってもらう。

・進路等に関する相談をする。

[6] タイムスケジュール


5 時限目 : 4,5年合同ゼミ 、ピアノテスト(5年生と合同)

6 時限目 : 確率統計ゼミ

7 時限目 : 英単語テスト、C言語演習問題チェック

8 時限 : 自学自習時間

[7] 日程と担当


(第 1 回) 10/ 1
[レ] 卒研配属話し合い

(第 2 回) 10/8
[レ] 配属とミーティング

(10/15 高専祭 )

(第 3 回) 10/22
[レ] 卒研中間発表に参加

(10/29 東海林学会打ち合わせで市内出張のため不在、5時間目に長岡技科大経営情報系説明会実施)

(11/5 保護者懇談、TOEIC )

(11/12 東海林ビジネスEXPOで札幌出張のため不在 )

(第 4 回) 11/19
[レ] 確率変数と確率分布 担当 西村
[レ] 平均と分散、標準偏差 担当 川島
[レ] 4、5年合同ゼミ: 担当 岩藤、桝田
[レ] ピアノ: pp.7-(1-3)、pp.9-(4-6)
[レ] C演習 基本編(1)、(2)
[レ] TOEIC

(11/26 中間試験英語補習)

(12/3 後期中間試験)

(第 5 回) 12/10
[レ] 二項分布 担当
[レ] (1次元)正規分布 担当
[レ] ピアノ: pp.11-(7)、pp.13-(8)
[レ] C演習 基本編(3)、(4)
[レ] TOEIC

(第 6 回) 12/17
[　] 標本平均と標本分散 担当
[　] 4、5年合同ゼミ: 担当 岩藤、桝田
[　] C演習 基本編(5)、(6)
[　] TOEIC
(東海林講習会で札幌出張のため 15:30 で終了)

(第 7 回) 12/24
[　] t分布と母平均のt検定 担当
[　] ピアノ: pp.13-(8)、pp.15-(9)
[　] TOEIC
[　] 懇親会

(第 8 回) 1/14
[　] 母平均のt区間推定
[　] 4、5年合同ゼミ: 担当 岩藤、桝田
[　] ピアノ: pp.17-(11)
[　] C演習 基本編(7)
[　] TOEIC

(1/21 東海林＋5年生シンポジウム参加で鳥取出張のため不在)

(第 9 回) 1/28
(7,8時間目 豊橋技術科学大学学長講演会)
[　] 標本平均ベクトル、標本共分散行列と多次元正規分布 担当
[　] C演習 基本編(8)
[　] TOEIC

(第 10 回) 2/4
[　] 主成分分析 担当
[　] 4、5年合同ゼミ: 担当 岩藤、桝田
[　] ピアノ: pp.18-(12)、pp.19-(14)
[　] C演習 応用編(1)
[　] TOEIC

(第 11 回) 2/?
発表会


配属とミーティング

・研究室の説明をおこなう。またゼミ内容を説明し、ゼミ用ノートを配布し、発表の担当を決定する。
・進路指導で参考にするため具体的に進路を問う。
・5年生と打ち合わせをする。


確率変数と確率分布 (易)

・確率変数とは何か?
・普通の変数と確率変数の違いは何か?
・連続分布と離散分布の違い
・離散分布における確率関数と分布関数の関係
・連続分布における密度関数と分布関数の関係

(次回までの宿題)
身近にある「離散的な」確率分布と「連続的な」確率分布の例をそれぞれ2つ以上挙げよ


平均と分散、標準偏差 (易)

・離散分布の平均の計算方法
・連続分布の平均の計算方法
・分散、標準偏差とは何か
・離散分布の分散、標準偏差の計算方法
・連続分布の分散、標準偏差の計算方法

(次回までの宿題)
4面、5面、6面、7面サイコロの目の平均と分散を表計算ソフトを用いて計算せよ


二項分布 (普)

・二項分布とは何か
・二項分布の平均と分散
・二項分布はどういう時に使われるか
・B( 6, 1/6 ) のグラフを表計算ソフトなどを利用して描くにはどうすれば良いか

(次回までの宿題)
二項分布 B( n, p )のパラメータである n と p をいろいろ変えて 密度関数のグラフを表計算ソフトなどを利用していくつか示せ。平均と分散も示せ。


(1次元)正規分布 (普)

・(1次元)正規分布とは何か
・正規分布の平均と分散
・正規分布はどういう時に使われるのか
・N( 0, 1 ) のグラフを表計算ソフトなどを利用して描くにはどうすれば良いか

(次回までの宿題)
(1) 正規分布のパラメータである平均、分散をいろいろ変えて 密度関数のグラフを表計算ソフトなどを利用していくつか示せ。
(2) 表計算ソフトなどを用いて適当な正規分布から標本を 10 個取り出して示せ。


標本平均と標本分散 (易)

・標本平均と標本分散とは何か。母平均、母分散という用語を用いて説明せよ。
・(一次元)正規分布の標本平均の平均はどうなるか示せ。また標本平均の分布と密度関数を求めよ。ただし真の母分散は既知とする。

(次回までの宿題)
(1) サンプリング元の正規分布の密度関数のグラフとそこから出力した標本平均の密度関数の グラフの形状を表計算ソフトなどを利用して比較せよ。標本数や真の母平均、真の母分散を変えたときの グラフをいくつか示すこと。ただし真の母分散は既知とする。
(2) ある正規分布から実際に標本を10個取り出して標本平均を計算する。これを10回繰り返して標本平均の平均を実際に求めて 理論的な標本平均の平均と比較せよ。


t分布と母平均のt検定 (難)

・t分布の定義を示せ
・正規分布の母分散が未知である場合の標本平均と標本分散とt分布の関係について述べよ。自由度という単語を入れること。
・仮説検定とは何か? 帰無仮説と対立仮説という用語を用いて説明せよ
・t検定のやり方を示せ。扱う検定は1標本の母平均の検定とする

(次回までの宿題)
ネットから実際にデータを探して t 検定を行え。実験用などに作られた人工的なデータではなく 実社会の本当のデータを用いること。


母平均のt区間推定 (普)

・区間推定とは何か? 信頼区間という用語を用いて説明せよ。
・t区間推定のやり方を示せ。扱う区間推定は1標本の母平均の区間推定とする

(次回までの宿題)
前回のデータから t 区間推定を行え


標本平均ベクトル、標本共分散行列と多次元正規分布 (易)

・多次元確率分布と標本平均ベクトル、標本共分散行列とは何か
・多次元正規分布とは何か

(次回までの宿題)
(1) 2次元正規分布の平均ベクトルと共分散行列をいろいろ変えたときの密度関数のグラフの変化を示せ
(2) 適当な2次元正規分布から標本を20個取り出して、標本平均ベクトルと標本共分散行列を求めよ。 それを10回繰り返し、標本平均ベクトルと標本共分散行列は確率変数であることを確認せよ。


主成分分析 (難)

・主成分分析とは何か?
・主成分分析をすると何が分かるのか?
・主成分分析のやり方

(次回までの宿題)
ネットから実際にデータを探して主成分分析を行え。実験用などに作られた人工的なデータではなく 実社会の本当のデータを用いること。

発表会

・発表用資料やスライドの作成、発表練習などの指導は一切行なわないので、 ゼミの発表で指導された事を思い出して自主的に作成、練習しておくこと。