基本情報/Basic Information

開講科目名 ／Course	医用シミュレーション工学特論／Medical Simulation Engineering
時間割コード ／Course Code	S252000037
ナンバリングコード ／Numbering Code
開講所属 ／Course Offered by	理工学研究科／
曜日コマ ／Day, Period	水　3
開講区分 ／Semester offered	後期／second semester
単位数 ／Credits	2.0
学年 ／Year	1,2
主担当教員 ／Main Instructor	陳 暁帥／CHEN XIAOSHUAI
科目区分 ／Course Group	大学院（博士前期課程）　専門科目
教室 ／Classroom
必修・選択 ／Required/Elective	選択
授業形式 ／Class Format	講義科目
メディア授業 ／Media lecture	－

担当教員情報/Instructor Information

教員名 ／Instructor	教員所属名 ／Faculty/Department
陳 暁帥／CHEN XIAOSHUAI	理工学研究科／

難易度（レベル） ／Level	レベル5
対応するＤＰ ／DP	DP1・DP2・DP3
授業としての具体的到達目標 ／Concrete arrival target as the class	座標・ベクトル・行列の数学的基礎を理解し、シミュレーションに応用できること（DP1, DP2）。 3D空間での方向表現（行列、オイラー角、四元数）を理解し、物体の回転や変換を適切に扱えること（DP1, DP2）。 幾何形状および幾何テストの基礎を学び、衝突判定や形状モデリングに応用できること（DP2, DP3）。 有限要素法（FEM）の基本原理を理解し、三角要素・四面体要素を用いたシミュレーションの基礎を習得すること（DP1, DP3）。 シミュレーション工学の基本技術を応用し、医用シミュレーションの基礎的な構築ができること（DP3）。
授業の概要 ／Summary of the class	近年先端医療に関わる研究や教育の様々な場面において、実際の患者に近い環境をシミュレーションにより仮想的に作り出す技術の重要性が急速に増している。本講義では、このために用いられる医用シミュレーション工学の基礎について概説する。具体的には、まず、医学のためのシミュレーションに用いられる数値計算手法、それらの手法を実現するプログラムの記述法、およびシミュレーション結果の可視化などについて説明する。その後、具体的な例を通じて医用シミュレーション工学について理解させる。
授業の内容予定 ／Contents plan of the class	第1回 シミュレーション工学の概要、座標とベクトル 第2回 ベクトル演算（１） 第3回 ベクトル演算（２） 第4回 行列 第5回 行列と線型変換 第6回 より詳しい行列の説明 第7回 ３Ｄにおける方向と角変位(１-行列) 第8回 ３Ｄにおける方向と角変位(２-オイラー角) 第9回 ３Ｄにおける方向と角変位(３-四元数) 第10回 3Dにおける方向と角変位(４-四元数の続き) 第11回 幾何形状 第12回 幾何テスト 第13回 有限要素法（１－基礎） 第14回 有限要素法（２－三角要素と四面体要素） 第15回 演習と振り返り 注：授業の進行状況等により、シラバスと実際の講義内容が異なる場合には、その都度説明を行います。
成績評価方法及び採点基準 ／A scholastic evaluation method and marking standard	平常評価（授業への参加度、および平常レポート）： 30% 中間評価（中間レポート）：35% 期末評価（最終レポート）： 35% 上記を合算して、最終的な成績評価を行う予定です。
予習及び復習等の内容 ／Contents such as preparations for lessons and the review	予習 次回の講義に関する知識を調べておくこと。 復習 講義ノートをもとに内容を復習し、理解を深めること。
教材・教科書 ／The teaching materials, textbook	特に定めません。
参考文献 ／bibliography	実例で学ぶゲーム3D数学（Fletcher Dunn、 Ian Parberry著、松田 晃一訳）、オライリージャパン 理論と実務がつながる 実践有限要素法シミュレーション（泉 聡志、 酒井 信介 著）、森北出版
留意点・予備知識 ／Point to keep in mind, back ground	数学の基礎知識（線形代数学、微分積分など）と材料力学に関する基礎知識を利用する。
授業内容に関する質問・疑義等 ／Question, doubt about class contents	火曜日 16:00～17:00 理工学部１号館 303-1室
Eメールアドレス・HPアドレス ／E-mail address, HP address	chen@hirosaki-u.ac.jp
学問分野1（主学問分野） ／Discipline 1	C20:機械力学、ロボティクスおよびその関連分野
学問分野2（副学問分野） ／Discipline 2	D90:人間医工学およびその関連分野
学問分野3（副学問分野） ／Discipline 3	該当なし
地域志向科目 ／Local intention subject	なし
授業形態・授業方法 ／Class form, class method	講義形式で行います。
科目ナンバー ／The subject number	0
メディア授業による著作物利用の有無について ／Whether or not copyrighted works are used in media classes	有／Yes
その他 ／Others	とくになし。
対応する汎用的スキル１ ／Transferable Skill1	有
対応する汎用的スキル２ ／Transferable Skill2	有
対応する汎用的スキル３ ／Transferable Skill3	有
対応する汎用的スキル４ ／Transferable Skill4	有
対応する汎用的スキル５ ／Transferable Skill5	有

No.	回（日時） ／Time (date and time)	主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position	学習方法と内容 ／Methods and contents	備考 ／Notes
該当するデータはありません