講義

このページは、東京大学・東京大学大学院の講義・プロジェクトを受講する学生・大学院生を対象とした学内向け資料です。このページからダウンロードできる資料等の、転載・再配布・販売を禁じます。

SIM/DISコースプロジェクト

論文・レポート作成と口頭発表 概要(PPT)、詳細な資料(PDF)
動機付けプロジェクト Web2.0についての簡単な説明(HTML, PDF)

生体システム(2年生木曜日2限)

12/6 生物の形態形成〜細胞性粘菌を例に(1) 講義資料
12/13 生物の形態形成〜細胞性粘菌を例に(2)
12/20 細胞性粘菌の走化性
1/17 レーザーの生体組織への影響
1/24 レーザーの医療応用

シミュレーションコロキウム(学部2年生冬学期木曜日5限)

石川担当分講義
10月11日(木) タイトル:神様はサイコロをふらない!?

概要:「量子コンピューター」「量子暗号」など名前に「量子」のつく近未来のテクノロジーが新聞でも盛んに取り上げられている。これらが既存の技術に比べて桁違いの性能を発揮するのは、量子力学における「観測」が持つ特異な性質のためである。「シュテルン・ゲルラッハの実験」「シュレーディンガーの猫」「アインシュタイン・ポドルスキー・ローゼンのパラドックス」などの歴史的エピソードを中心に、アインシュタインでさえ理解に苦しんだ「神様のサイコロ遊び」について紹介する。

講義資料

2学期総合科目 E 物質・生命 「レーザー・ビーム・プラズマ 〜エネルギーサイエンスと現代生活への応用〜」(木曜日5限)講義のメインサイト

石川担当分講義
10月18日(木) 光と物質の相互作用入門
「電子に光はどう見える?」
(光子?それとも電磁波?)
講義資料(PDF)
レポート課題
11月1日(木) 「荷電粒子・放射線をつかまえる」
(気体原子、分子と放射線との
相互作用)
講義資料
レポート課題
1月24日(木) 「ナノなんてもう古い!
光で見るフェムトとアト」
講義資料
レポート課題

生体システム(4年生月曜日4限)

5/28 レーザーの生体組織への影響 講義資料
課題
6/4 レーザーの医療応用 講義資料
細胞性粘菌の走化性 講義資料
課題
6/25 細胞性粘菌の走化性2 講義資料
課題
7/2 ランダムウォーク 講義資料
課題
7/9 ブラウン運動 講義資料
課題

ナノデザイン特論2(大学院夏学期火曜日4限)

近年のレーザー技術の進歩により、光と物質の相互作用が、様々な分野で注目されている。

・レーザーと物質の相互作用を理解するのに必要な量子力学の基礎とフェムト秒レーザーパルス中の原子の振る舞いについて解説する(石川)
・また情報分野においても量子力学を駆使した量子情報科学の発展が著しい.このうち光とイオンの相互作用を用いたイオントラップ量子コンピュータを題材に取り上げ,その基礎から順を追って解説する(長谷川)
・さらに最近、分子の光化学反応を時間を追って追跡することが実験的にも理論的にも可能になってきている。量子化学および分子動力学法を基礎から解説し、最近の光化学反応の理論的再現への試みについて紹介する(常田)

石川担当の毎回の講義で使用する資料は、順次ホームページにアップしていく。

[成績評価の方法] 出席とレポートによる。

ガイダンス資料(PDF)

石川担当分レポート課題(PDF)(8/6午前10時提出しめきり)

4/10 レーザーの基礎 講義資料(PPT)
4/17 光の中の原子の量子力学 講義資料(PPT)
4/24 時間依存シュレーディンガー方程式の数値解法 講義資料(PPT)
5/15 高強度レーザーと原子の相互作用 講義資料(PDF)

夏学期総合科目「医学物理入門」(火曜日第5限 1号館 158号教室)

5/22 石川 レーザーの医療応用 講義資料(PDF)

夏学期総合科目 E 物質・生命一般 「シミュレーションで分かる脳と生体」(月曜日第2限 5号館512号教室)

ガイダンス資料(PDF)

講義内容

 脳や生命の神秘を真に理解するにはどうすればいいのでしょうか? まず、脳の各部位の働きや個々の細胞・生体分子の機能を詳細に調べる技術が必要です。さらに、それらの個々のパーツの複雑なネットワークがシステムとしてどのように振る舞うのかを解明し、リアルな生命現象の理解を進めるキーテクノロジーとなるのがコンピューターシミュレーションです。
 本講義では、脳科学や生命科学の分野において、計測技術・分析技術にも触れ、それに最新の数理モデルやシミュレーションが組み合わさることによってはじめて明らかになる脳・生体のダイナミクスについて分かりやすく紹介します。「脳計測」「バイオイメージング」「脳の数理モデル」「細胞内情報処理」等の最先端の話題をとりあげて、基礎的な部分からていねいに解説します。

評価基準(目安)

毎回、出席調査も兼ねた簡単な小テストを実施します。また、各教員が、担当してる最後の回にレポート課題(計4題)を出すので、そのうち2つを選択してレポートを提出して下さい。

採点の基準は、「出席・小テスト4点×13回+レポート24点×2題選択」です。ただし、レポートを1つも提出しない場合、評価の対象となりません。

提出はできるだけ電子メールで
・件名に「脳・生体レポート」と記載して下さい。(メーラーで自動振り分けするので重要!)
・メール本文の1行目に講義日付、教員名、2行目に学籍番号と名前を記載して下さい。
・添付ファイル可(ワードまたはPDFを推奨)。ファイル名は「脳生体日付-学籍番号.doc/.pdf」 例(4/16のレポート):脳生体0416-t9999.doc
・添付ファイルの1行目にも講義日付、教員名、2行目に学籍番号と名前を記載して下さい。
・提出先:石川顕一<ishiken@q.t.u-tokyo.ac.jp>

手書きの場合は講師に手渡すか,〒113-8656 東京都文京区本郷7−3−1東大・工・システム量子工学専攻事務室気付 石川顕一 宛に送付

締切 2007年7月27日(金)必着

レポート課題

以下の4出題のうち2題を選択して、上記の要領でレポートを提出して下さい。

[高橋浩之教授出題]

未出題

[石川顕一准教授出題]

未出題

[出町和之准教授出題]

以下の問いに各々200〜300字程度で答えよ。

(1) MRIとCTに比較し、その違いを説明せよ。
(2) なぜ、MRIでは断面画像を得ることができるのかについて簡潔に説明せよ。
(3) MRIにおいて磁場信号から2次元断面画像を再構成する仕組みについて簡潔に説明せよ。

[渡辺正峰准教授出題]

未出題

日付 講師 講義内容 資料等
4/16 出町 核磁気共鳴の原理
4/23 出町 MRIにおける信号処理
5/7 出町 MRIによる画像構成
5/14 石川 生物の形づくりの神秘 細胞性粘菌を例に 講義資料
5/21 石川 ゆらぎの中の生体ナノ分子機械 講義資料
5/28 石川 雑音(ノイズ)を利用する生体の神秘 講義資料
6/4 石川 細胞膜タンパク質の自己組織化と構造ゆらぎ 講義資料
6/11 渡辺 脳の情報処理について
6/18 渡辺 脳視覚系のシミュレーション
6/25 渡辺 脳視覚系のバグ「錯視」をシミュレーションで再現
7/2 渡辺 脳の他者理解のしくみ"simulation theory"
7/9 高橋 生体センシング
7/17 高橋 PETと脳機能イメージング

 

お問い合わせは…
〒113-8656 東京都文京区本郷 7-3-1東京大学大学院工学系研究科システム量子工学専攻
[phone] 03-5841-6977 [fax] 03-3818-3455 [e-mail] ishiken@q.t.u-tokyo.ac.jp