コンピュータは理系ｏｒ文系
九州国際大学 経済学特殊講義Ⅱ 経営学特殊講義Ⅱ

 コンピュータを作る仕事⇒理系

 コンピュータの仕組みを考える仕事

北九州地域と情報

〜ITは北九州をどう変えるのか その 〜

⇒理系・文系

 コンピュータを動かす

プログラムを考え作る仕事
平成19年 ５月１１日

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University1⇒理系のようで文系

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

カーナビに見るコンピュータ

カーナビの仕組みは？

現在地から目的地までの経路（道順）を示す。
 自動車での移動中のため、できるだけ早く・正確に目的地までの経路を表示したい。



自車の位置をGPSで確認

目的地を地図データで確認

目的地までの経路を確認



目的地まで誘導

Kyushu International University

2

カーナビに見るコンピュータ

カーナビの目的は？

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ<HTML><HEAD><TITLE>ここにページタイトルを記述する</TITLE></HEAD><BODY>ここに本文を記述する</BODY></HTML>3Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

4

カーナビに見るコンピュータ簡単に体験してみましょう

自車の位置


自車の位置はGPS(Global Positioning

System：全地球測位システム）という地球上空2万１千kmに打ち上げられた軍事衛星２７ケの内３ケからの電波を受信し、三角測量の原理で自車の経度と緯度が測定されます。
経度と緯度に加え高度も測定する場合には衛星４ケを使います。 数学で習う公式の応用

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

5

その前にカーナビの機能の確認

なんだか難しい話になりそうなので、簡単な模式図を活用して実際にカーナビの様子を体験しましょう。

6

Kyushu International University

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Ａ．皆さんが簡単に道を教える場合

目的地

ＧＯＡＬ

 高速道路設定のON・OFFがある。
 その他のルール

ＩＣＩＣ

本当に最短距離？
 交通渋滞していないの？
 新しくできた道も地図にある・・・？
知らない人から道を尋ねられました！
現在地ＳｈｉｎｒｉｋｉKyushu International University

7Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

高速道路国道県道

Kyushu International University

その他
8

皆さんが簡単な道を教える場合

目的地

Ｂ．高速道路優先設定なしの場合

ＧＯＡＬ 曲がる回数を少なくした

一番簡単な道順をすぐに思いつくでしょう！

ＩＣＩＣ

ずーっとまっすぐ行って、つきあたりを左に曲がって、そしてまたずーっとまっすぐ行けばつきます。
 まずは、皆さんの道案内を模式化
 次に、カーナビではどうなるのかを見てみましょう。
現在地
Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

9

Kyushu International University

高速道路優先設定なしの場合

高速道路

国道県道

その他
10

Kyushu International University

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

目的地

Ｃ．高速道路優先設定の場合

ＧＯＡＬ

ルール：その１ 今いる道路のランクよりひとつ上のランクの交差点を探します。

ＩＣＩＣ

ルール：その２
 無数にある経路を無制限に検索するのではなく、 一番近いと思われる道順をいくつか検索します。
道路のランクとは
高速道路 ＞ 国道 ＞ 県道 ＞ その他
ＳｈｉｎｒｉｋｉKyushu International University

現在地
11

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

高速道路

国道

県道

Kyushu International University

その他
12高速道路優先設定の場合アルゴリズムの登場

 はじめに、一番近い高速道路のインターチェンジ ある目的を実現するために必要な作業の手順を、を目的地に仮定して、現在地からの経路を探します。（ルールその１・その２）
 次に高速道路のインターチェンジで目的地に近いインターチェンジを目的地に仮定して経路を探します。（ルールその２）
 最後にそのインターチェンジから目的地までの経路を探します。（ルールその１・その２）
Kyushu International University

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ13

明確に述べたもののことをいいます。
 この手順とは、適当にやるというのではなく、その指示に正確に従えば誰でも全く同じ結果が得られるように詳しく述べられていなければならないのです。
 その手順を実行したときの速度と正確さのバランスが大切になります。

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

14

カーナビのアルゴリズム

カーナビのアルゴリズム

ルール：その１
 道路には高速道路、国道、県道、市道、農道など様々なランクがあります。
 カーナビでは道路を次のようにランク付けしています。

ルール：その２
 無数にある道路の組合せを全て検索・計算するためには、処理速度が速いコンピュータが必要となります。
⇒値段が高くなる 処理速度が遅いコンピュータを使った場合、経路の検索に時間がかかり使えない。

高速道路 ＞ 国道 ＞ 県道 ＞ その他

 できるだけランクの高い道路を経路として検索し⇒走行中の車には実用的でないます。
Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

そこで、一定の数の経路だけを検索します。
Kyushu International University

15

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

16

カーナビのアルゴリズム

結 目的地の検索ルール

 高速道路優先の場合、結果的には高速道路を自車の位置をＧＰＳで検索 目的地を地図データから検索 自車の位置よりランク上の最寄り交差点を検索
ﾙｰﾙ：その１（ランク下の交差点は検索しない）
 経路を無数に検索するのではなく制限する
ﾙｰﾙ：その２（30件程度）
 この二つの組合せで、最短と思われる経路を表示する利用するので時間は短くなりますが、最短距離の経路を探したわけではありません。

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University論 道路を3つのランクで分けることで検索するルー

トを絞り込み、数秒の間で最短距離を表示するのではなく、実用的なルートを表示するためにアルゴリズムを活用しているのです。

17

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

18

皆さんの知恵は・・・ 情報技術やネットワークを活用した未来

便利なことを想像してみましょう！

 いろいろな情報の伝達方法


電話、ＦＡＸ、インターネット、回覧版、看板・標識、ネオン、口コミ、新聞、ラジオ、テレビ・・・

 皆さんの将来の就職先や実際の業務・仕事にもこの「アルゴリズム」の考え方は便利です。！

もどる
Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

19

20

<HTML><HEAD><TITLE>ここにページタイトルを記述する</TITLE></HEAD><BODY>ここに本文を記述する</BODY></HTML>

もどるＳｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

21

もどる
Ｓｈｉｎｒｉｋｉ

Kyushu International University

22