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最終更新日:2024年4月22日

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モデリングとシミュレーション基礎Ⅰ

コンピュータモデルで社会を観る-社会システムデザインのための科学的アプローチ-
社会問題の解決や社会制度設計に役立てるために、人の行動データやWEB上のビッグデータから統計、数理、認知科学、社会科学、計算機科学などの原理に基づいて様々な人間集団や社会のモデルを構築し、エージェントシミュレーション、ネットワークシミュレーション、インタラクティブシミュレーションなどのコンピュータシミュレーション技術を用いてその振舞いをダイナミックに予測、解析する手法が注目されつつある。本講義では、こうした社会モデリングとシミュレーション技術を活用した社会システムデザイン・分析の代表例と最新の適用事例について紹介しその可能性について議論する。

1 「社会システムのモデリングとシミュレーションのための基礎知識」
1.1 基本用語と社会システムデザインの概要
1.2 ヒューマンモデリングI(ヒューマンモデルとは)
1.3 ヒューマンモデリングII(チーム・組織・インタラクション)
1.4 コンピュータシミュレーションの使い方(理解・予測と検証、発見と共創)
2 「基本モデルの紹介」
2.1 ライフゲームと創発性
2.2 社会心理モデルとゲーム理論
3 「応用例の紹介(金融市場のモデリングとシミュレーション)」
3.1 金融市場の特徴と金融データの統計解析
3.2 金融市場のモデリング
3.3 金融市場のコンピュータシミュレーション
3.4 金融市場制度設計に向けて
4 「まとめ」
4.1 まとめ
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
31570
CAS-GC1F48L1
モデリングとシミュレーション基礎Ⅰ
菅野 太郎
S1
火曜2限、金曜2限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部(前期課程)
授業計画
※「オレンジステージ」を受けて、内容を圧縮して実施予定です(3/30) ※オンライン講義です(講義室では行いません)(3/30) ※講義の1〜2週目は休講です(4/6) ※講義URLはこのページで4/20に掲載予定です(4/15) ※第1回の講義URLを掲載しました(4/20) ※第2回の講義URLを掲載しました(4/21) ※以降の講義URLはITC-LMSのみに掲載します(5/11) 【社会システムのモデリングとシミュレーションのための基礎知識】 1.基本用語の説明と社会システムデザインの概要 社会、システム、モデル、シミュレーションといった基本的用語について説明する。また、社会システムを科学的にデザインすることの重要性とそのための有力な手段としての計算機利用について概説する。 2.ヒューマンモデリングI 社会システムの基本要素となる人に関するモデル(ヒューマンモデル)について、これまで提案されてきたモデル・モデルリング手法について紹介する。 3.ヒューマンモデリングII チーム、グループ、組織、社会といったマルチスケールのヒューマンモデルとその特性について紹介するとともに、チームワーク、コミュニケーションや危機対応、組織連携といったマルチスケールなヒューマンモデルの適用分野を紹介する。 4.コンピュータシミュレーションの使い方 現象理解や予測といったコンピュータシミュレーションの一般的利用方法とその検証方法について説明するとともに、コンピュータシミュレーションの新しい使い方の可能性を論じる。 【基本モデルの紹介】 5.創発モデルとライフゲーム 単純なモデルから多彩な現象を創発することが可能なことをコンピュータシミュレーションによって生命活動をモデル化したライフゲームから紹介する 。 6.社会心理モデルとゲーム理論 社会シミュレーションを行うための人間社会をモデル化には、社会心理学の知見を利用することが必要である。3ゲーム理論を初めとする様々な社会心理モデルを紹介する。 【応用例の紹介(金融市場のモデリングとシミュレーション】 7.金融市場の特徴と金融データの統計解析 コンピュータを利用した価格の統計解析の成果を紹介する。価格のゆらぎのランダム性に隠れた特徴事象(stylized facts)を明らかにし、金融市場の普遍的な構造と複雑ダイナミックスに対する理解を深める。 8.金融市場のモデリング 金融市場のマルチエージェントモデルの構築を中心として紹介する。価格の確率過程モデルとの比較を行い、異なるタイプのマルチエージェントモデル間の比較も行う。 9.金融市場のコンピュータシミュレーション 金融市場のコンピュータシミュレーションによって、価格変動の分布や、ボラティリティの変動特性などの統計的な特徴事象を再現する研究を紹介する。 10.金融市場制度設計に向けて 取引税や、取引制限、レバッレジ制限などの例を通して金融市場制度設計におけるマルチエージェントシミュレーションの役割を説明する。 「まとめ」 11.まとめ 【担当教員】  菅野太郎 :http://www.tkanno.net/*****  陳昱   :http://www.scslab.k.u-tokyo.ac.jp/*****  鳥海不二夫:http://syrinx.q.t.u-tokyo.ac.jp/***** 【担当学科・コース】  工学部システム創成学科SDMコース:http://www.si.t.u-tokyo.ac.jp/*****
授業の方法
パワーポイントを用いた講義形式(オンライン)
成績評価方法
出席と期末レポートによって評価
履修上の注意
授業に関するお知らせやレポート提出はITC-LMSを通して行う。 ※「オレンジステージ」を受けて、内容を圧縮して実施する予定です(3/30) ※オンライン講義です(講義室では行いません)(3/30) ※講義の1〜2週目は休講です(4/6) ※講義URLはこのページで4/20に掲載予定です(4/15) ※第1回の講義URLを掲載しました(4/20) ※第2回の講義URLを掲載しました(4/21) ※以降の講義URLはITC-LMSのみに掲載します(5/11) 履修上の注意 /Notes on Taking the Course /4000文字以内(※) 授業に関するお知らせやレポート提出はITC-LMSを通して行う。 ※「オレンジステージ」を受けて、内容を圧縮して実施する予定です(3/30) ※オンライン講義です(講義室では行いません)(3/30) ※講義の1〜2週目は休講です(4/6) ※講義URLはこのページで4/20に掲載予定です(4/15) ※第1回の講義URLを掲載しました(4/20) ※第2回の講義URLを掲載しました(4/21)