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講義概要/Course Information
2024/12/22 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
グラフとネットワーク
英文授業科目名
/Course title (English)
Graphs and Networks
科目番号
/Code
INS501c INS501d
開講年度
/Academic year
2019年度 開講年次
/Year offered
3
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学域
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講類・専攻
/Cluster/Department
Ⅰ類
担当教員名
/Lecturer(s)
岡本 吉央
居室
/Office
西4-206
公開E-mail
/e-mail
okamotoy の後に @uec.ac.jp
授業関連Webページ
/Course website
http://dopal.cs.uec.ac.jp/okamotoy/lect/2019/gn/
更新日
/Last update
2019/03/13 13:02:10 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標(2,000文字以内)
/Themes and goals(up to 2,000 letters)
主題:離散最適化の入門として,グラフとネットワークを用いた数理モデル化,および,アルゴリズム的解法の背後にある数理を概説する.
キャッチフレーズは「本当の離散数学がここから始まる」.

達成目標:以下の4項目をすべて達成することを目標とする.
(1) グラフやネットワークに関する用語を正しく使うことができる.
(2) 現実世界の諸問題をグラフやネットワークで表現し,数理モデルを構築できる.
(3) アルゴリズム的解法の背後にある数理,特に,最小最大定理の重要性を説明でき,それを用いて最適性の証明ができる.
(4) グラフとネットワークに関する簡単な数学的事実を証明できる.
前もって履修
しておくべき科目(1,000文字以内)
/Prerequisites(up to 1,000 letters)
離散数学,プログラミング通論,アルゴリズム論第一
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目(1,000文字以内)
/Recommended prerequisites and preparation(up to 1,000 letters)
オペレーションズ・リサーチ基礎
教科書等(1,000文字以内)
/Course textbooks and materials(up to 1,000 letters)
教科書:指定しない.講義資料を毎回用意するので,講義webページより各自入手すること.

参考書:
藤重悟,「グラフ・ネットワーク・組合せ論」,共立出版,2002
繁野麻衣子,「ネットワーク最適化とアルゴリズム」,朝倉書店,2010
R.J. ウィルソン (著),西関隆夫,西関裕子 (訳),「グラフ理論入門 原書第4版」,近代科学社,2001.
授業内容と
その進め方(2,000文字以内)
/Course outline and weekly schedule(up to 2,000 letters)
(a)授業内容
第1回 グラフの定義と次数:数理
第2回 道と閉路:数理
第3回 木:数理
第4回 マッチング:数理
第5回 マッチング:モデル化
第6回 最大流:数理
第7回 最大流:モデル化 (1) 割当
第8回 最大流:モデル化 (2) カットの視点
第9回 前半のまとめ
第10回 連結性:数理とモデル化
第11回 彩色:数理
第12回 彩色:モデル化
第13回 平面グラフ:数理
第14回 平面グラフ:モデル化
第15回 後半のまとめ

(b)授業の進め方
はじめの75分に講義を行い,最後の15分で演習を行う.
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)(1,000文字以内)
/Preparation and review outside class(up to 1,000 letters)
演習問題を解き,レポートとして提出することを推奨する.(なお,レポートは成績評価に勘案されない.)
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
(1,000文字以内)
/Evaluation and grading
(up to 1,000 letters)
評価方法:中間試験と期末試験による.試験日程は講義中に連絡する.
評価基準:以下の到達レベルをもって合格の最低基準とする.
(1) グラフやネットワークに関する用語を正しく使うことができる.
(2) 現実世界の諸問題をグラフやネットワークで表現し,数理モデルを構築できる.
(3) アルゴリズム的解法の背後にある数理,特に,最小最大定理の重要性を説明でき,それを用いて最適性の証明ができる.
(4) グラフとネットワークに関する簡単な数学的事実を証明できる.
ただし,用語を暗記する必要はない.
オフィスアワー:
授業相談(1,000文字以内)
/Office hours(up to 1,000 letters)
アポイントメントによる.
学生へのメッセージ(1,000文字以内)
/Message for students(up to 1,000 letters)
3年後学期に開講される「数理計画法」は本講義の内容と深く関係している.
そのため,「数理計画法」を受講する予定の学生はこの講義も受講することが強く望まれる.
その他
/Others
特になし.
キーワード
/Keywords
グラフ,ネットワーク,道,閉路,木,最大流,最小カット,マッチング,頂点被覆,連結度,彩色,染色数,クリーク,平面グラフ,平面的グラフ,オイラーの公式