宮崎大学工学部情報システム工学科 2006年度前期 授業科目： 生体情報システム

単位数：２単位 選択
対象学年：３年次
日程：月 14:50〜16:20
教室：B108
担当教官： 伊達 章
研究室番号： 工学部棟 A-423
メール：
ホームページ： http://www.cs.miyazaki-u.ac.jp/~date/lectures/2006bis/
オフィスアワー：木曜日 16:40--18:10

正式なシラバス

概要

生体には現在の進んだ技術をもってしても到底及ばないような優れた 機能が数多くある． その情報処理機構・特性を知ることは， 人間と相性のよい装置をつくるうえで役立つだけでなく， 柔軟な処理能力をもったコンピュータの開発にも結びつく． 情報の分野では， 神経細胞（ニューロン）モデルを結合したネットワークモデルを コンピュータ内につくり， これがどのような情報処理能力を有するか調べることで， 脳の秘密に迫っていく方法がとられている． これは， 現実の脳を詳細に調べていく実証的分析的な研究とは異なり， 人工的モデルを作りその性質を調べることで， 逆に本物の脳の原理を追求しようというものである． 本講義ではこれらについて解説する．

授業計画

• 1. 4/10 (月) 講義全体の概論   脳とコンピュータ   配布資料（メモ， 課題1）
• 2. 4/17 (月) ニューロンとシナプス   配布資料（メモ ， 図）
• 3. 4/24 (月) 視覚系の情報処理(その1) 網膜   配布資料（メモ ， 図（2回分））
• 4. 4/24 (月) 視覚系の情報処理(その2) 1次視覚野 
• 5. 5/8 (月) 記憶・学習とニューロコンピューティング(その1) 例題からの学習
                  配布資料（メモ， 課題2）   データとサンプルコード
• 6. 5/15 (月) 記憶・学習とニューロコンピューティング(その2)　自己組織化モデル1
                  配布資料（メモ， 課題3）   サンプルコード
• 7. 5/22(月) 視覚系の情報処理(その3) 大脳連合野・海馬と記憶
                  配布資料（図， 課題4）
• 8. 5/29(月) 記憶・学習とニューロコンピューティング(その3) 連想記憶モデル
                  配布資料（メモ，課題5）   サンプルコード
• 9. 6/5 (月) 聴覚系の情報処理と音声(その1)     配布資料（メモ，図）
• 10. 6/12(月) 聴覚系の情報処理と音声(その2)     配布資料（図 ， 課題6）   音声データ
• 11. 6/20(火) 記憶・学習とニューロコンピューティング(その4) 演習 （7,8時限 演習室）
  
• 12. 7/3(月) 遺伝と進化(その1)     配布資料（メモ，図）
• 13. 7/6(木) 遺伝と進化(その2) （A-116，3,4時限 岡崎先生休講分）
• 14. 7/10(月) 講義全体のまとめと補足
• 15. 7/14 (金) 定期試験 7/14（金） 5,6時限 A-116，坂本先生休講分におこなうことを検討中

講義の補足

• ニューロン，神経細胞，素子，ユニット
• 発火する，興奮する，反応する，活動する

  追加説明しない限り，どの言葉も同じ意味で使います

教育目標

• 神経生理学、脳科学の基礎的知見を理解する．
• 学習機能をもつ単純な神経回路網モデルについて， その動作アルゴリズムを理解する．
• 単純な神経回路網モデルについて計算機シミュレーションが できるようになる．

教科書・参考書籍

必要に応じてプリントを配布． 下記のブルーバックスは，とても教科書とは言えないが， 講義の補助教材として用いる． 前もって読んでおくと，授業時間が興味持てるものになる． 価格も安いので，よほどの理由がない限り購入しておくこと．
• 「脳とコンピュータはどう違うか」 （茂木健一郎，田谷文彦， 講談社 ブルーバックス， 定価：860円）

• 「神経回路モデルとコネクショニズム」（甘利俊一 著，東京大学出版局）
• 「絵でわかる脳のはたらき」（黒谷 亨著，講談社，定価：2100円）
• 「物忘れの心理学」（星薫 著, 近代文芸社，定価：1000円）
• 「ニューラルコンピュータ 脳と神経に学ぶ」 （合原一幸 著， 東京電機大学出版局）
• 「The Mind within the Net」（Manfred Spitzer著，MIT出版）
• 「基礎 音響・オーディオ学」 （小泉宣夫著，コロナ社）
• 「図解雑学 音のしくみ」 （中村健太郎著，ナツメ社）
• 「ダイナミックワイド 図説生物」 （東京書籍，定価： 790円）
• 「遺伝子の生物学」 （石川統著，岩波書店，定価： 2520円）
• 「生物科学入門（三訂版）」 （石川統著，裳華房，定価： 2100円）
• 「基礎からのバイオインフォマティクス」 （足立理一，工学社，定価： 2500円）
• 「進化するコンピュータ」 （北野宏明著，ジャストシステム，定価：1200円）
• 「生体はどのように情報を処理しているか」（杉 晴夫 著， 理工学社，定価：2200円）
• 「生体情報工学」 （赤沢堅造 著， 東京電機大学出版局， 定価：2500円）
• 「生体情報工学」 （小杉幸夫，武者利光 著， 森北出版，定価：1900円）
• 「視聴覚情報処理」 （福島邦彦，大串健吾，斎藤秀昭著，森北出版， 定価：2500円）

成績の評価基準

レポート(60%)と期末試験（40%）により判定する(満点:100点、合格60点以上)。

事前に履修しておくことが望ましい科目

線形代数，応用数学２など． ただし，本科目は工学部以外の学生にも開講する生命科学関連科目のため， これらを履修していなくても，講義を理解できるよう配慮する．

リンク集

• 伊達のHPへ