2025年度 (最新) 学院等開講科目環境・社会理工学院土木・環境工学系土木工学コース

エンジニアリングデザインにおける確率概念

開講元: 土木工学コース
担当教員: 佐々木栄一
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室)
クラス: -
科目コード: CVE.M431
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月19日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義では，エンジニアリングデザイン，特に，土木工学における設計で必要となる確率的な概念について取扱い，破壊制御等様々な状況に対して，不確定性を考慮した設計方法の考え方について学ぶ．講義においては，ランダム現象のモデリング，極値解析，時間的変化を伴う現象などを取り扱う．
本講義は，エンジニアリングデザイン，特に，土木工学における設計で用いる確率的な概念について理解し，不確定性を考慮した設計方法について習得することを目指している。また、本講義は、土木工学で生じ得る状況を様々事例として取扱い，幅広い状況に応用できるようになることを目指した講義である．

到達目標

本講義を履修することによって以下の能力を修得する。
１）土木工学における設計での不確定性、確率的な取り扱いについて、その概要を説明できる。
２）設計における極値解析の利用について説明できる。
３）不確定性を考慮した設計法についてその概要を説明できる。
４）時間的変化を伴う現象に対する確率的な取り扱いについてその概要が説明できる。

キーワード

エンジニアリングデザイン、確率、設計法

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

本講義では、講義開始時に配布する資料を基に、Powerpointを用いた解説を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	概要説明/確率モデルの基礎	エンジニアリングデザインにおける確率的取り扱いの重要性および確率モデルについて説明できる。
第2回	確率モデルの事例検討	エンジニアリングデザインにおける確率モデルを利用した事例について説明できる。
第3回	ランダム現象の解析方法	ランダム現象、不確定性を含む現象の解析方法についてその概要を説明できる。
第4回	ランダム現象の解析事例	エンジニアリングデザインにおけるランダム現象の解析を利用した事例について説明できる。
第5回	ランダム変数の関数の取扱い	ランダム変数の関数に関する取扱い方法について概要を説明できる。
第6回	極値解析	極値解析について説明できる。
第7回	極値解析を用いた設計	エンジニアリングデザインにおける極値解析の利用について説明できる。
第8回	観測データの処理方法	モニタリングデータ等の観測データの処理方法について、その概要を説明できる。
第9回	確率モデルの選定	ランダム現象に対する確率モデル選定の考え方について説明できる。
第10回	シミュレーション	ランダム現象に対するシミュレーション方法についてその概要が説明できる。
第11回	信頼性設計法	信頼性設計法の基礎的考え方について説明できる。
第12回	構造物を例とした信頼性設計法の適用	信頼性設計法の考え方を取り入れた構造物の設計についてその概要を説明できる。
第13回	時間変化を伴う現象の取扱い	時間変化を伴うランダム現象の確率的取り扱いについて説明できる。
第14回	時間変化を伴う現象の解析方法事例	時間変化を伴うランダム現象の解析方法について事例を説明できる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし。

参考書、講義資料等

担当教員が講義資料を毎回配布する。

Reference: Probability Concepts in Engineering (Emphasis on Applications to Civil and Environmental Engineering) (A. H-S, Ang and W. H. Tang, John Wiley & Sons, Inc.)

成績評価の方法及び基準

本講義は、以下のように評価を行う。
宿題・講義内課題50％，最終試験50％。

履修の条件・注意事項