大阪府立住吉高等学校

大学における分野の分け方

1

分野別説明会（2024年5月16日）

情報科学分野の紹介

3

理学系

大阪工業大学教授

情報科学部

自然の仕組みや営み（法則）を解明する

工学系

理系

真貝寿明

自然法則を理解して，それが社会でうまく活用できるように工夫する

情報系

文系

コンピュータやネットワークの仕組みを理解して、社会を豊かにする商品や情報システムなどをデザインして作り上げる2

4

情報システムと社会

1．情報科学とはどういう分野か

コンピュータはネットワークと連携して無限のパワーを！
●ネットワークでつながることで生活面でも産業面でも利便性が飛躍的に向上、Webシステムがこれを支えている。
PortalSocial Network Service(SNS)

無限の情報源Internet Banking

Electronic Commerce(EC)

Webシステム
交通情報
自動改札

真貝寿明

大阪工業大学情報科学部

巨大なWebサイト

5

7

情報系の技術者

Webサイトの向こう側には巨大なシステムが動いている

日本のIT技術者は不足、求人が非常に多い！

GAFA
GoogleApple
Facebook
Amazon

技術者種別

人数

機械技術者

25万人電気電子通信技術者

30万人

化学技術者

8.4万人

IT技術者

GAFMA
+Microsoft

99万人(2015年国勢調査より)

IT技術者は、2018年で22万人不足している。需要の拡大で2030年には、IT技術者は16～79万人(中位45万人)不足するといわれている。
(経済産業省のIT人材需給に関する調査より)

CHANCE・IT技術で社会に貢献できる。
・活躍の場が多い・就職先企業が多い。
◎情報系でIT技術を学ぶことは、ひとりひとりが活躍する可能性を広げると共に、社会に貢献する力を身に付けることにつながると言える。

FAANG+Netﬂix

6

情報系の技術者
世の中を支えるコンピュータシステムの開発に関わる仕事

ソフトウエア開発技術者（プログラマ）

システム構築の提案・設計→ ビジネスシステム, 社会基盤システムなど
ソフトウェア開発

ハードウェア設計技術者

ハードウェアの構築

ネットワークエンジニア

システム運用・保守・カスタマイズ

システムエンジニア

カスタマエンジニア

他技術・非技術分野（教員含む）

8２【応用数学】
条件付確率（ベイズの定理）＜企業＞
通信事業者，通信系メーカ
一般メーカ
独立系システム開発（SE）流通系SE，金融系SE
運輸系SE，・・・・・・
真貝寿明 大阪工業大学情報科学部

条件付確率 ＝前提条件付の確率5本中あたりが2本のくじがある．1人目が当てたとき，2人目が当たる確率は？

•残り4本中，あたりは1本だから1人目A

2人目B

P (Bk |A) =14
Bが○ベイズの定理9P (A \ Bk )P (A)B0 B1 B2A

分子・分母はそれぞれ

P (A \ Bk ) = P (A|Bk )P (Bk )X
P (A) =P (A \ Bk )BがAが○11Akと書けるので

P (A|Bk )P (Bk )P (Bk |A) = X
P (A|Bk )P (Bk )

Aがk

条件付確率
•＝前提条件付の確率Aが生じたもとで，Bが発生する確率は？

P (B|A) =P (A|Bk )P (Bk )P (Bk |A) = X
P (A|Bk )P (Bk )P (A \ B)
P (A)

積の法則
A

P (A \ B) = P (A|B)P (B)A

積の法則（AとB入れ替え）kB

P (A \ B) = P (B|A)P (A)ベイズの定理の応用

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B

A→B
原因→結果

B→A
結果→原因

応用例
インターネットでの個別広告の実現

B0 B1 B2
AA

本屋や音楽ダウンロードサイトで「おすすめ」

迷惑メールフィルタ

ユーザに合わせた設定

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3．大阪工業大学情報科学部の紹介
https://www.oit.ac.jp/is/13

実世界情報学科(2025年4月開設予定・設置届出中)
現実世界の情報とサイバー世界のAI（人口知能）処理ができるエンジニアを育成
情報知能学科AI（人工知能）も自ら開発・利用できるITエンジニアを育成
情報システム学科
社会基盤の情報システム、Webアプリなど、システム開発のエンジニアを育成
情報メディア学科
CG、映像、情報システムなど、マルチメディアを駆使する人材を育成

大阪工業大学情報科学部

14

1922年創設の伝統ある理工系総合学園
社会に役立つ人材、就職に高い評価

情報科学部
知的財産学部
ロボティクス&システム工学部

5学科

1学科

3学科

社会基盤の構築や産業の分野で活躍する人材の育成

データサイエンス学科
AI（人工知能）・ICT（情報通信技術）およびビッグデータを使いこなす人を育成

真貝寿明

8学科

5学科

情報科学部

京阪楠葉駅
JR長尾駅
からバス

工学部

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科学技術や産業に貢献できる人材の育成

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宇宙物理・数理科学研究室
https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/
研究テーマ（公称） 一般相対性理論の描く時空のダイナミクスの研究
 数値シミュレーションに関する数学的背景の研究 天文学・宇宙物理学を題材とした教育教材の開発

社会基盤の構築や産業の分野で活躍する人材の育成
特許や著作権等の知的財産権の専門家育成をめざす法学系学科

身の回りにあるインターネット技術にデザインを添える人材の育成

大宮キャンパス（大阪市旭区）＆枚方キャンパス & 梅田キャンパス

研究テーマ（実際） 卒業研究は，一人１テーマ．原則としてプログラミングを用いる卒業研究を行う．
 本人の希望があれば，卒論のテーマは何でも良い．

「宇宙が好き」「物理が好き」「数学が好き」「プログラミングはなんとかできる（だろう）」「英語もなんとかなる（だろう）」

このうちの３つをクリアしている人の研究室です．
真貝寿明 大阪工業大学情報科学部

加速度 =速度時間

すなわち

a=(acceleration)∆v∆t

今度は v − t グラフの接線の(2.1.4)

傾きであり，瞬間の加速度は，瞬間の加速度 a = lim∆v(2.1.5)∆t→0 ∆tで定義される．これは，「v − t グラフの接線の傾き」に相当する．

地球上で重力に引かれて自由落下する物体は，鉛直下向きに大きさ「微分」＝グラフの傾きを求める操作

17「微分方程式」＝微分されている関数を求める方程式
g =9.8 [m/s2 ] の等加速度運動を行う．この加速度は物体の質量によらず

19同じなので，物体の落下速度は（空気抵抗などがなければ）すべての物体で同じように増加してゆく．

位置・速度・加速度 と 微分・積分グラフの傾きがわかる→ 増加するのか減少するのかわかる• 次節で定義するが，速度・加速度の定義式 (??), (??) は，x(t) 関y

物理的な考察は，第??章に．

数・v(t) 関数の微分係数を求めることと同じ．つまり，

f (a+Δx)
f (a)

ΔyΔx

位置グラフの傾きx(t)→ 微分 →

速度v = lim

グラフの傾き∆x→ 微分 →∆t→0 ∆t

加速度∆v∆t→0 ∆ta = lim

xaya+Δx• 速度が一定値 v のとき，時間 ∆t で移動する距離 ∆x は，定義より ∆x = v∆t である．速度が変化するとき（v(t)とする）も，Newtonの運動方程式→ 微分方程式

微分すると，

y=f(x)
X =X = limn→∞

y=f ' (x)af ' (x) > 0v(t)∆t として求められる．つまり，§??で説明した区分

xy!

求積法より，bn!

v(t)∆tk=1

複雑な運動を，シミュレーションで解こう！とする極限操作である．これは「v − t グラフの面積」になる．

微分すると，b• 同様に，加速度から速度を算出するときも「a − t グラフの面積」に相当する計算を行うことになる．次のような関係になる．

xf ' (x) < 0積∆t を細かくして足し合わせる操作によって，移動する距離 X をa

移動距離は v − t グラフの面位置f ' (x) > 0
真貝寿明

大阪工業大学情報科学部

x=!

v(t)∆t速度グラフの面積← 積分 ←v=!

a(t)∆tグラフの面積加速度← 積分 ←a(t)真貝寿明 大阪工業大学情報科学部

このような計算の原理を本章と次章で学んでいこう．
pLATEX 2ε : calculus˙main˙revised : 2009/8/26(14:32)

2.1 微分の定義と意味

61

加速度
速度の増加の割合を示すのが加速度である．平均加速度は

加速度 a「速度」 ＝「位置」の時間微分「加速度」＝「速度」の時間微分
加速度 =

速度
時間

すなわち

a=(acceleration)∆v∆t

今度は v − t グラフの接線の(2.1.4)

18

傾き

卒業研究テーマ例(1)であり，瞬間の加速度は，瞬間の加速度 a = lim∆v(2.1.5)∆t→0 ∆tで定義される．これは，「v − t グラフの接線の傾き」に相当する．

 
地球上で重力に引かれて自由落下する物体は，鉛直下向きに大きさ
 

500km

☆宇宙物理系

宇宙検閲官仮説とブラックホール形成条件の判定
ブラックホール潮汐力による星の破壊条件



回転ブラックホールによる重力レンズ
ブラックホールと流体力学のアナロジー
多体問題の安定性と初期値依存性GPU を用いた科学的数値計算
レイトレーシング法による太陽光

g =9.8 [m/s2 ] の等加速度運動を行う．この加速度は物体の質量によらず
500
250


km
同じなので，物体の落下速度は（空気抵抗などがなければ）すべての物体で同じように増加してゆく．
位置・速度・加速度 と 微分・積分







• 次節で定義するが，速度・加速度の定義式 (??), (??) は，x(t) 関

宇宙物理・数理科学研究室 （真貝）10

物理的な考察は，第??章に．

数・v(t) 関数の微分係数を求めることと同じ．つまり，位置グラフの傾き

x(t)→ 微分 →速度v = lim

グラフの傾き∆x→ 微分 →∆t→0 ∆t

加速度∆v∆t→0 ∆ta = lim• 速度が一定値 v のとき，時間 ∆t で移動する距離 ∆x は，定義より ∆x = v∆t である．速度が変化するとき（v(t) とする）も，グラフの傾きがわかる→

移動距離は v − t グラフの面積∆t を細かくして足し合わせる操作によって，移動する距離 X を増加するのか減少するのかわかる
X =v(t)∆t として求められる．つまり，§??で説明した区分!

求積法より，
X = lim

n→∞

n!

真貝寿明

v(t)∆tk=1とする極限操作である．これは「v − t グラフの面積」になる．

• 同様に，加速度から速度を算出するときも「a − t グラフの面積」に相当する計算を行うことになる．次のような関係になる．
位置x=!

v(t)∆t速度グラフの面積← 積分 ←v=!

a(t)∆tグラフの面積加速度← 積分 ←a(t)大阪工業大学情報科学部

ブラックホール潮汐力による星の破壊条件 【2009年度 福島】(左) Newtonポテンシャル，（右）擬Newtonポテンシャル

https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/20

宇宙物理・数理科学研究室 （真貝）https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/

21

卒業研究テーマ例(2)

宇宙物理・数理科学研究室 （真貝）https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/23

卒業研究テーマ例(3)☆数理科学系☆可視化・教材系

数独パズルの難易度判定
鉄道ダイヤ修復の判定関数の提案
集客モデルとマーケティング戦略

高速ロケットから見える世界・時間の遅れ
古代日本の星座を描く星座盤作成
3 次元太陽系シミュレータ
宇宙モデル表示教材

インフルエンザワクチン配布モデル
日経平均株価のフーリエ解析
競馬の勝ち馬要因の多成分分析
木の葉の落下運動
ボールジャグリングの組み合わせ河津，真貝
天文教育2008年5月号掲載
土出，真貝

二間瀬「宇宙と日本人」(2013，朝日

大阪工業大学紀要2011年1号掲載

新書)で紹介された

宇宙物理・数理科学研究室 （真貝）卒業研究テーマ例(2)☆数理デザイン系

エッシャー風タイルの作成ツール
ペンローズタイリング学習ゲーム

多面体地球儀の展開とタイリング
漫画キャラクターのクラスター分析

https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/

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大学を選ぶ＝将来の職業を選ぶ「好きなこと」を仕事にしよう．
現時点での「点が取れる・取れない」は無関係「好きなこと」なら熱中できる．努力できる．
楽しく毎日が過ごせる．人生に納得できる．

世の中に貢献することを考えよう
自分なら何ができるか，考えよう．

高校時代，自分を「発見」しよう．
何か１つ，人一倍努力してみよう．
いろいろ悩んで当たり前．夢を追い続けてください．

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