2015年度 デジタル信号処理

WEBシラバス

ファシリテータ: 東海林智也 (函館高専 生産システム工学科)
ターゲット: 工科系学生 (高専本科4〜5年、工科系大学1〜2年)


工科系学生のみなさまへ

この楽しいアクティビティに参加すれば、あなたは現在進行中である第3、第4次産業革命の間やその後に訪れるボーダレス時代において活躍できる人間になれます。
その理由は以下の通りです。


1. あなたは実社会上で生じる様々な現象を解析してその背景を理解し活用できるというアドバンテージを手に入れます。

 - このアクティビティを通じて、あなたはアナログ信号をサンプリングして得られるデジタル信号の性質を理解し、かつスペクトル解析できる技能を身につけるためです。


2. あなたは実社会上で生じる様々な場面でディジタルフィルタを応用し活用できるというアドバンテージを手に入れます。

 - このアクティビティを通じて、あなたはデジタルフィルタを設計してプログラミングできる技能を身につけるためです。


ニーズ

第3、第4産業革命のベースとなるIoT、クラウドコンピューティング、ビックデータ処理、ディープラーニング、人工知能、ロボットなどの工学分野では、 カメラ・マイク・センサなどからネットを通じてリアルタイムにデータベースに入ってくる大量のデジタル信号の前処理や解析のためにデジタル信号処理が必要とされます。

より具体的には、このアクティビティは以下の分野からのニーズに応えるウォンツとして実施されます。


1. 信号解析が必要となる分野

 - 例えば音声処理、画像処理、音声認識、画像認識、統計処理、フィンテックなどです。
  これらの分野では、自然または社会現象による信号をサンプリングして得られたデジタル信号のスペクトル解析が必要とされます。
  また解析の前処理としてデジタルフィルタリングが必要とされます。


2. 通信や回路の分野

 - 例えばデジタル通信、デジタル回路などです。
  これらの分野では、デジタル信号に対するデジタルフィルタリングがダイレクトに必要とされます。


目的

以上のニーズから、あなたが以下の技能を身につけることをこのアクティビティの目的とします。


1. デジタル信号の性質について理解してスペクトル解析できる


2. デジタルフィルタを設計してプログラミングできる


参加方法

これらの目的を達成するために、あなたは以下のようにしてこのアクティビティに参加します。


1. 知識は学校ではなくて自分のプライペート空間で自分で身につけます。

 - オンラインテキストを用意していますので、朝起きてすぐでも、バスの中でも、食事中でも、寝る前のベットの中でも、いつどこででも自分のペースで好きなだけ勉強が出来ます。

 - このアクティビティに「教師」は存在しません。つまり学校での板書は一切ありません。

 - もちろんオンラインテキストに用意された学習項目以外の関連項目もネット上や図書館等で自由に好きなだけ学んで下さい。

 - もし分からない所があればファシリテータにいつでも何でもお尋ね下さい(AMA: Ask Me Anything)。


2. 学校での活動時間中に複数人でチームを組んでアクティブラーニングを行い、各学習項目に対する理解を更に深めます。

 - チーム演習では与えられた課題をチーム内のディベートで解決して学習を進めます。

 - 個人演習では各個人で課題を解き、チーム内での教えあいやディベート、相互に答え合わせをして学習を進めます。

 - チェックリストには各学習項目内で実施する課題の一覧が示してあります。全てのチェックがついたらチーム単位でレポートを作成し提出して下さい。


3. 各学習項目の最後にBlackboard上で達成度評価試験を行い、各学習項目に対する自分の理解度を確認できます。

 - 試験修了後即座に採点と問題解説を行います。採点・問題解説までのタイムラグがありませんので自分の学びで足りていない部分がすぐに分かります。

ルーブリック、評価割合

WEBシラバスを参照して下さい。


学習項目

[1] ガイダンス、チーム編成


[2] デジタル信号の基礎

 チームレポート表紙1
 チームレポート表紙2
 チェックリスト

 オンラインテキスト

 過去問: 演習対象の番号はチェックリストを参照
 2014前期中間
 2013前期中間


[3] DFT/FFT

 チームレポート表紙
 チェックリスト

 オンラインテキスト

 過去問: 演習対象の番号はチェックリストを参照
 2014後期中間
 2013後期中間


[4] Z変換とデジタル線形フィルタ

 チームレポート表紙
 チェックリスト

 オンラインテキスト

 過去問: 演習対象の番号はチェックリストを参照
 2014学年末



フルバージョン

Z変換

 チームレポート表紙1
 チームレポート表紙2
 チェックリスト

 オンラインテキスト

 過去問: 演習対象の番号はチェックリストを参照
 2014学年末
 2013学年末


デジタル線形フィルタ

 チームレポート表紙1
 チームレポート表紙2
 チェックリスト

 オンラインテキスト

 過去問: 演習対象の番号はチェックリストを参照
 2014学年末
 2013学年末