数理科学科
情報理学専攻【~2023年度】
コンピュータを駆使して自然現象の解明や
社会現象の分析ができる力を身に付けます
(2024年度より、情報数理学専攻として 新たにスタートしました)
情報理学専攻では、現代の高度な情報化社会において必要とされる情報科学の修得だけではなく、数学や自然科学の基礎のうえに自然現象や社会現象のモデルをつくり、コンピュータを用いたシミュレーションを行う教育を進めています。そこには「いかなる学問にも数理的能力は必要」という、第2代学長・安井てつの信念のもとに数学専攻部として創設された数理学科の伝統が息づいています。論理的な思考力を身につけ、現代のICT(情報通信技術)社会で活躍できる人材を育成します。
- 学べること
- コンピュータ・シミュレーション / アルゴリズム / 情報ネットワーク / プログラミング / 数理モデル / 物理学 / 化学 / 生物学 / 自然科学 / 情報科学
専門分野
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- 情報科学
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アルゴリズムとデータ構造、プログラミング、ネットワーク、シミュレーションなどについて学びます。
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- 自然科学
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物理・化学・生物の基礎、特に応用数理学的な側面を中心に学びます。
学びのポイント
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01
情報科学と応用数理学を学びます
情報科学で学ぶ数理モデルの扱うテーマは、自然現象や身の回りの社会現象です。また、コンピュータには数学が深く関係しています。応用数理学(自然科学)や数学の基礎を身につけられる環境を活かして、ツールとしてのコンピュータ操作だけではなく、基礎理論からしっかりと情報科学を学ぶことができます。
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02
実際に情報技術を活用できる能力を養います
コンピュータに関する基礎事項の学習、プログラム作成、ネットワーク設計などの実習を行い、情報科学の理論だけではなく実際に情報技術を使うことのできる力を養います。また、数理的アプローチによる数値シミュレーションの講義も充実しています。
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特色
- 情報科学に重点を置いたカリキュラムです。
- シミュレーション科目が充実しています。
- 基礎的な数学、自然科学の理解に基づく数理モデルが学べます。
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身につく力
- 情報科学の基本原理と応用を深く理解する力
- 情報科学を活用した問題分析・解決能力
- 数理的思考力に支えられた柔軟な応用力
カリキュラム
4年間のカリキュラム概要
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1年次
すべての理工学分野の基礎である微分積分、線形代数を学びます。
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2年次
情報科学の基礎となる科目を学び、理解を深めます。
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3年次
情報科学の専門的な内容を学び、卒業研究の基礎を固めます。興味に応じて応用数理学(自然科学)も学べます。
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4年次
ゼミで輪講や実習を行い、専門の知識を確固たるものとして、卒業研究を行います。
主な授業内容
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◆数理科学シミュレーション
シミュレーションAⅠ・AⅡ
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自然現象などを方程式で記述することをモデル化と呼び、さらにその方程式をコンピュータを用いて解くことにより、その現象のシミュレーションを行うことを数値シミュレーションといいます。本講義では、数理モデルと数値シミュレーションの基本について学びます。
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シミュレーションBⅠ・BⅡ
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コンピュータ・シミュレーションは、自然現象や社会現象を解析・理解するうえで重要です。身近な問題を取り上げ、講義とコンピュータによる実習を通して、現象がどのように数理的にモデル化されるか、そしてコンピュータによる解析でどのような知見が得られるかということを学びます。
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◆アルゴリズム
アルゴリズムとデータ構造
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よいプログラムを作成するためには、適切なアルゴリズムとデータ構造を選択する必要があります。そのため、リストや木などを用いた基本的データ構造、整列や探索などの基本的アルゴリズムとその計算量などについて、コンピュータを用いた演習を交えながら講義します。基本事項の習熟に重点を置いています。
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計算幾何学
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幾何学的な問題を解くために効率の良いアルゴリズムやデータ構造を見つけ問題を解くのが計算幾何学です。この分野で扱われているさまざまな問題のうち、ボロノイ図、美術館監視問題、最短路問題など代表的な問題を取り上げ、最適解を得るためのさまざまなアルゴリズムについて説明します。
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◆情報ネットワーク
ネットワークⅠ・Ⅱ
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普段、何気なく使っているコンピュータがネットワークで結ばれることにより、どのようなことができるようになるのか、メールはどのような方法で送受信されるのか、Webページはどのようにして表示されるのかということを含め、ネットワークシステムの基礎およびそれを支える数理について学びます。
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◆情報数理学
数値計算
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コンピュータを用いて数学の問題を解くための方法を学びます。問題(方程式)が大規模化・複雑化すると、手計算で厳密に解くことが難しくなります。そのような場合でも、数値計算を用いると問題の厳密な解に近い値を得ることができます。これは、より複雑なコンピュータ・シミュレーションの基礎となります。
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◆サイエンスリテラシー
物理学概論
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自然現象を客観的に基本法則に基づいて理解しようとする物理学の考え方についての講義です。力を受けた物体がどのように運動するかを考え、波の現象、熱・温度とは何か、についても解説します。また、日常生活でなじみ深い電気や磁気に関わる現象について考え、極微の世界、広大な宇宙の果てまでを記述する物理学の基本的事項になじむことが目標です。
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生物学概論
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生命現象について、さまざまな生物に共通する面に重点をおいて、基礎的な知識の理解を目指します。細胞の構造と機能、物質代謝、生殖と発生、遺伝、環境に対する反応と調節など、広範な話題を取り上げます。座学に加えて数回の実験・観察も行います。
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化学概論
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化学は物質の多様性を扱う学問ですが、暗記科目ではありません。大学以降で学ぶ現代化学は、ミクロ世界の基本法則である量子力学と統計力学に立脚し、数学やコンピューターシミュレーションが活躍します。これらへの橋渡しとなるような講義に加え、数回の実験とコンピューター実習を行います。
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◆応用数理学
数理生物学
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数学的手法を用いて生命現象を研究する分野の講義です。この科目では、数理生物学の基本的考え方や方法について理解することを目標とします。授業では、特に個体群生態学に関して、単一個体群の動態、複数個体群の関係、個体群管理などに関する数理モデルについて概説します。
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量子力学
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量子物理学は電子機器などを可能にし、現代物理学の中心のひとつとなっています。これを入門から平易に述べます。ミクロの世界では、光も電子も波と粒子の両方の性質を同時に示します。確率解釈を中心とする量子物理学の基本概念に到達することを目標とします。
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主な演習授業
東京女子大学では、特色ある多彩な演習授業を1年次より履修します。
少人数クラスを基本とし、討論や研究発表を行う演習形式の授業を通して、異なる意見と向き合い、協働して問題解決に当たるなど、自ら学び考える力を養います。
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- 1年次演習(情報理学)
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論理記号や数学における表現方法、そしてプログラミングやコンピュータ・シミュレーションの素養を身に付け、数理科学科での学びに必要なアカデミック・スキルを習得します。
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- 2年次演習(情報理学)
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担当教員: 春名 太一
数理モデルとそのコンピュータ・シミュレーションに必要となる数学とプログラミングの技術について、演習を交えながら体系的かつ実践的に学び、3年次以降のシミュレーション科目の学習のための基礎固めを行います。
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- 3年次演習(情報理学)
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担当教員: 安藤 耕司 / / 尾田 欣也 / 加藤 由花 / 小舘 崇子 / 春名 太一 /
情報科学4分野、自然科学3分野からなる7つのゼミナールのいずれかに所属し、専門的な学習を開始します。セミナー形式による専門書の講読、プログラミング実習、発表と討論を行います。
2022年度
卒業研究題目より- 噂伝播の数理モデル
- ドッキング・シミュレーションによる喘息薬のインシリコ・スクリーニング探索
- 歩行者経路を考慮した強化学習による経路計画
- IoTデバイスにおけるマルウェア検知システムの構築
- パズルゲーム用絵画的迷路の自動生成と経路探索
- 遺伝子調節ネットワークの数理モデル
- OpenCVを用いた画像認証の精度について
- 顔認証システムによる授業の出欠確認
- 仮想現実を用いた生体分子の3次元表示観察システムの開発
- 毛髪を構成するタンパク質ケラチンの熱変性の分子動力学シミュレーション
- 淡水と海水を行き来する魚の浸透圧調節を司る塩類細胞3タイプの最適組成の数理モデル
- 霞ヶ浦におけるハクレン導入によるバイオマニピュレーションの有効性を検討する数理モデル
資格・進路
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卒業後の進路
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進路先
教育・医療・福祉:地方公務員共済組合連合会/学校法人武蔵野大学 / 教員・公務員:防衛省/財務専門官/警視庁/横浜市/三鷹市/広島市 / 金融:日本銀行/三菱UFJ信託銀行株式会社/三井住友信託銀行株式会社/信金中央金庫/ 明治安田生命保険相互会社 / 広告・コンサル・学術:アクセンチュア株式会社/株式会社マイナビ / 情報通信:東日本電信電話株式会社/株式会社エヌ・ティ・ティ・データ/富士通株式会社/株式会社NTTドコモ/日本アイ・ビー・エム株式会社/沖電気工業株式会社/鉄道情報システム株式会社/伊藤忠テクノソリューションズ株式会社/三菱UFJインフォメーションテクノロジー株式会社/キンドリルジャパン・テクノロジーサービス株式会社/エヌ・ティ・ティ・コムウェア株式会社/SCSK株式会社/富士ソフト株式会社/三菱電機インフォメーションネットワーク株式会社/明治安田システム・テクノロジー株式会社/東芝デジタルソリューションズ株式会社/ 株式会社OKIソフトウェア/TIS株式会社 / 製造・建設:三菱重工業株式会社/株式会社LIXIL/日本電気株式会社/TDK株式会社/清水建設株式会社/富士電機株式会社 / 進学:東京女子大学大学院 など
- 主な就職先・進学先(過去3年)
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情報理学専攻【~2023年度】の
先輩の声-
「まだ世の中にないもの」の追究へと導いてくれたリベラルアーツの創造的な学び
数理科学科情報理学専攻4年<取材時の学年>静岡県立静岡高等学校 出身
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文理の境なく幅広く学ぶこと。それは間違いなく、社会を見つめる視野を広げてくれる
数理科学科情報理学専攻4年<取材時の学年>埼玉県立浦和第一女子高等学校 出身
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心惹かれる分野を究めていける充実した環境があります
数理科学科情報理学専攻4年<取材時の学年>東京都・私立豊島岡女子学園高等学校出身
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興味のある理系分野の学びを深めつつ、将来に向かって努力する姿勢が身につきました
現代教養学部 数理科学科 情報理学専攻4年<取材時の学年> 神奈川県・私立相模女子大学高等部出身
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学びに対する好奇心を、好きなだけ追及できました
数理科学科 情報理学専攻4年次<取材時の学年> 千葉県・私立専修大学松戸高等学校出身