「北海道大学 理・工DAY」

 

目的  北海道大学の理系学部を訪問して専門研究に触れ、学問の面白さや

    奥深さを感じてみよう。

 

日時  11/11() AM (事前学習:11/6(放課後) 

 

場所  北海道大学 理学部・工学部

 

講師・内容

 

 

   <理学部コース>

    「最小二乗法と回帰直線」

       理学研究院数学部門 行木孝夫 教授

 

    「卓球のラリーとデータ解析」

       理学研究院数学部門 沼田泰英 教授

 

    ※北大理学部の紹介

 

  

   <工学部コース>

    「不規則系におけるフラクタル性・局在現象と魚のウロコ」

       工学研究院応用物理学部門 小布施秀明 准教授

    

    「複雑な社会の単純な法則 -複雑ネットワークの科学-」

       工学研究院応用物理学部門 矢久保考介 教授

 

    ※北大フロンティア入試について

        工学研究院応用物理学部門 浅野泰寛 教授

 

 

 ■講座の様子<工学部コース>

 

 

1年次6名、2年次15名、合計21名の生徒が参加し、9:3012:00の時間帯で行われました。

 

 

一つ目の講座は自然界に存在する「フラクタル構造」について。樹木の枝分かれ、海岸線、人間の血管網などフラクタル(自己相似)の構造がたくさんあるそうです。

 

 

工学研究院の小布施准教授が講義をしてくださいました。

 

フラクタルな構造が電子局在に関係する現象を紹介して頂きました。

 

 

二つ目の講座は「複雑ネットワーク」いついて。

 

人間社会には「人間関係」「電話の送受信」「e-mail」「病気の感染経路」など様々なネットワークが存在します。

 

ネットワークをたどると、アカデミー俳優でもアメリカ大統領でも平均6歩でつながるそうです。

 

そのようなネットワークを用いて、様々な現象(自然現象だけでなく社会現象も)を考える学問が「複雑ネットワークの科学」だそうです。

 

 

 

矢久保教授は旭丘高校のOBです。

 

 

 

この研究から、災害に強い送電網や航空機運行ネットワークなどを考えることができるということでした。

 

 

最後に、北海道大学のフロンティア入試について解説してくださいました。

 

 

近年、北大合格者の7割が北海道外の受験生で、道内の高校生が入学するのが難しくなっています。色々な入試を活用し挑戦する機会を増やせることを説明して下さいました。

<生徒の感想>

◆物質に乱れを与えると性質が変化するが、その臨界点ではフラクタル性が現れる。それが自然的に魚のうろこに発生しているということを興味深く思った。

◆植物がある構造の連続からできていて、その構造が他のものにも応用されているということがわかりとても面白かった。

◆物理にはこのような分野があるとあまり知らないでいたので、物理というものを知ることに繋がってよかったと思いました。

◆どんな人でも6ステップ進めばつながるという事実に驚いた。

◆フロンティア入試は、負担は大きくないのでチャンスを増やす意味でも、自分の得意な科目が偏っているのを生かすことができる意味でも、挑戦できるようにしたいと思いました。

 

<事後アンケート>

事後アンケート・工学部コース 

 

 

■講座の様子<理学部コース>

 

 

理学部コースには1年次8名、2年次1名の9名が参加し、10:0012:00の時間帯で実施されました。

 

 

一つ目の講座は、理学研究院数学部門の行木教授による「最小二乗法と回帰直線」。

 

ばらつきがあるデータから最適な直線を引く、数学的な裏付けを学びました。

 

 

その後、クロムブックのグーグルスプレッドシートを用いて演習に挑戦しました。

 

 

二つ目の講座は、沼田教授による「卓球のラリーとデータ解析」

 

卓球のプロリーグのデータを用いて、ラリーの解析をした研究を紹介して頂きました。 

 

 

本日は、講義をしていただき本当にありがとうございました。

 

<生徒の感想>

普段使っているGoogleスプレットシートのグラフの回帰直線がどのような仕組みで引かれているのかを知って勉強になりました。

今はパソコン等を使って散布図のトレンドラインを簡単に引くことができるが、それらは全て、過去に数学的に解いた結果もたらされたものなのだと感じた。

卓球の話からスポーツとデータサイエンスの話など、どのようにデータを集めて取り入れればいいのかがわかりました。

数学モデルをとりあえずなんとなく決めることでその後の方針がわかりやすくなるというのを聞き、確かにその通りだと思った。

大学の先生の講義を体験出来てとても面白かった。また、北大の施設も見れたのでよかった。

 

<事後アンケート>

 事後アンケート・理学部コース