for more effective Kosen-Life (KosenConf091)

for more effective Kosen-Life

Satoshi MURASHIGE

National Institute of Technology, Tokuyama CollegeDept. of Computer Science and Electronic Engineering

Kosen Conference091 (March 21, 2015)

Satoshi MURASHIGE for more effective Kosen-Life

お願い


お願い


Who am I?

▶ 村重哲史 (Satoshi MURASHIGE)

▶ 徳山高専情報電子工学科 4年▶ a pythonista


Attention

▶ 色んなこと話します▶ 話題が二転三転します

▶ 情報系っぽい話が中心▶ どの専攻の方にもためになる話を選んだつもり…

▶ 数学とか出てくる▶ アレルギーのある方は要注意


Attention

張り切っていきましょう


Agenda

Pythonあれこれ

微積の問題の解答例を LATEXで作った話

QoLを最大化する書籍の選択

4年間の高専生活で思ったこと色々


Pythonあれこれ


Pythonとは

Python is programming language.


流行ってる

http://blog.codeeval.com/codeevalblog/2015#.VO03X0KBhPU=


Pythonの便利な機能

▶ インタラクティブシェル

▶ 対話しながら Pythonを操作できる機能▶ >>> (100 + 100) * 2

400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55

▶ リスト内包表記

▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]


Pythonの便利な機能▶ インタラクティブシェル


400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]



▶ 対話しながら Pythonを操作できる機能

▶ >>> (100 + 100) * 2

400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55

▶ リスト内包表記▶ リストの宣言のスマートな表記

▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55

▶ リスト内包表記▶ リストの宣言のスマートな表記▶ >>> [1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]

▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]




400

>>> sum([1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 ,8, 9, 10])

55


[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x for x in range(1, 11)]

[1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]▶ >>> [x * x for x in range(1, 11)]

[1, 4, 9, 16, 25, 36, 49, 64, 81, 100]


Pythonの便利な標準モジュール

▶ itertools▶ イテレータを生成する関数を集めたもの▶ 組合せジェネレータ

▶ >>> for c in itertools.combinations("ABCDE", 3):

... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)

▶ math : 数学▶ statistics : 統計 (Python 3.4から標準)▶ fractions : 分数


Pythonの便利な標準モジュール▶ itertools

▶ イテレータを生成する関数を集めたもの▶ 組合せジェネレータ

▶ >>> for c in itertools.combinations("ABCDE", 3):

... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)




▶ イテレータを生成する関数を集めたもの▶ 組合せジェネレータ▶ >>> for c in itertools.combinations("ABCDE", 3):

... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)





... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)

▶ math : 数学

▶ statistics : 統計 (Python 3.4から標準)▶ fractions : 分数




... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)

▶ math : 数学▶ statistics : 統計 (Python 3.4から標準)

▶ fractions : 分数




... print(c)

...

(’A’, ’B’, ’C’)

(’A’, ’B’, ’D’)

(’A’, ’B’, ’E’)

(’A’, ’C’, ’D’)

(’A’, ’C’, ’E’)

(’A’, ’D’, ’E’)

(’B’, ’C’, ’D’)

(’B’, ’C’, ’E’)

(’B’, ’D’, ’E’)

(’C’, ’D’, ’E’)



Pythonの便利な外部モジュール

▶ Numpy

▶ Python向け科学計算モジュール▶ 非常に扱いやすいN次元配列▶ 重たい計算は Cや Fortranで組まれた低レイヤーに投げるので速い

▶ Scipy

▶ Numpyを基礎としており，さらに多様な科学計算を行える

▶ 統計，信号処理，画像処理，フィッティング，距離計算，etc.

▶ Matplotlib

▶ データを見える化

▶ IPython Notebook

▶ すごい


Pythonの便利な外部モジュール▶ Numpy


▶ Scipy



▶ Matplotlib



▶ すごい



▶ Python向け科学計算モジュール

▶ 非常に扱いやすいN次元配列▶ 重たい計算は Cや Fortranで組まれた低レイヤーに投げるので速い

▶ Scipy



▶ Matplotlib



▶ すごい



▶ Python向け科学計算モジュール▶ 非常に扱いやすいN次元配列

▶ 重たい計算は Cや Fortranで組まれた低レイヤーに投げるので速い

▶ Scipy



▶ Matplotlib



▶ すごい




▶ Scipy



▶ Matplotlib



▶ すごい




▶ Scipy



▶ Matplotlib



▶ すごい




▶ Scipy▶ Numpyを基礎としており，さらに多様な科学計算を行える


▶ Matplotlib



▶ すごい






▶ Matplotlib



▶ すごい






▶ Matplotlib

▶ データを見える化▶ IPython Notebook

▶ すごい






▶ Matplotlib▶ データを見える化


▶ すごい








▶ すごい







▶ IPython Notebook▶ すごい


Distribution

▶ Anaconda

▶ http://continuum.io/

▶ Python本体とNumpyやMatplotlibなどの科学技術計算モジュールをひとまとめにしたパッケージ

▶ 重い

▶ Miniconda

▶ 軽量版 Anaconda▶ モジュールを管理するツールのみがインストールされる

▶ 必要なモジュールだけを選んでインストールできる

▶ 認証プロキシ通すのが簡単


Distribution

▶ Anaconda▶ http://continuum.io/


▶ 重い▶ Miniconda





Distribution








Distribution



▶ 重い

▶ Miniconda





Distribution








Distribution




▶ 軽量版 Anaconda

▶ モジュールを管理するツールのみがインストールされる




Distribution








Distribution








Distribution








demo

微積の問題の解答例を LATEXで作った話


後輩に数学を聞かれる事が多い


❍�✁☞✂✄☎■■✆☎☞✝✞✟✠✡☛✌✍✭✎✏✮ ✭✑✒�✷ ☞✸ ✓✶✷ ✔✮

✕✖✗✘✙❈ ✚✛✜✢✣✤✥✦✧★✩✪✫✣✬✯✰✱✲✳✴✤✦

✹

✵✺✻

✼✽

✼✾

✿

s❀❁ ✺①❞① ❂

✼✽

✼✾

s❀❁❃ ① ❄ ❝❅s❃ ①

✺ s❀❁ ① ❝❅s ①❞①

❂✿

✺

✼✽

✼✾

s❀❁ ①

❝❅s ①❞① ❄

✿

✺

✼✽

✼✾

❝❅s ①

s❀❁ ①❞①

❂ ❆✿

✺

✼✽

✼✾

❆ s❀❁ ①

❝❅s ①❞① ❄

✿

✺

✼✽

✼✾

❝❅s ①

s❀❁ ①❞①

❂ ❆✿

✺❧❅❇ ❥ ❝❅s ①❥

✼✽

✼✾❄✿

✺❧❅❇ ❥ s❀❁ ①❥

✼✽

✼✾

❂ ❆✿

✺❧❅❇

✿♣✺❆ ❧❅❇

♣❉

✺❄✿

✺❧❅❇

✿♣✺❆ ❧❅❇

✿

✺

❂✿

✺❧❅❇

♣❉

✺❆✿

✺❧❅❇✿

✺

❂✿

✺❧❅❇♣❉ ❆ ❧❅❇ ✺ ❄

✿

✺❧❅❇ ✺

❂✿

❊❧❅❇ ❉ ❆

✿

✺❧❅❇ ✺ ❄

✿

✺❧❅❇ ✺

❂✿

❊❧❅❇ ❉

✵❋✻

① t●❁❏❑① ❞① ❂

✿

✺①❃ t●❁

❏❑① ❆

✿

✺①❃ ▲

✿

✿ ❄ ①❃❞①

❂①❃

✺t●❁❏❑① ❆✿

✺

①❃ ❄ ✿ ❆ ✿

✿ ❄ ①❃❞①

❂①❃

✺t●❁❏❑① ❆✿

✺

✿ ❄ ①❃

✿ ❄ ①❃❞① ❄

✿

✺

✿

✿ ❄ ①❃❞①

❂①❃

✺t●❁❏❑① ❆①

✺❄✿

✺t●❁❏❑①

✿


∫ π4

π6

1

sin 2xdx =

∫ π4

π6

sin2 x+ cos2 x

2 sinx cosxdx

=1

2

∫ π4

π6

sinx

cosxdx+

1

2

∫ π4

π6

cosx

sinxdx

= −1

2

∫ π4

π6

− sinx

cosxdx+

1

2

∫ π4

π6

cosx

sinxdx

= −1

2

[log | cosx|

]π4

π6

+1

2

[log | sinx|

]π4

π6

= −1

2

(log

1√2− log

√3

2

)+

1

2

(log

1√2− log

1

2

)

=1

2log

√3

2−

1

2log

1

2

=1

4log 3


Beautiful.


LATEXを使う利点

▶ 美しい▶ 楽に複雑な数式の記述ができる

P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx

▶ ユーザの勝手な美意識を取り入れづらい

▶ 自由な組版は可能だが手間がかかる▶ ユーザは LATEXの美しい組版に従うしかない▶ ”TEXには逆らうな”

▶ 文書の作成をテキストエディタで行える

▶ 執筆環境の自由度が高い


LATEXを使う利点▶ 美しい

▶ 楽に複雑な数式の記述ができる

P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx






LATEXを使う利点▶ 美しい▶ 楽に複雑な数式の記述ができる

P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx







P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx







P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx







P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx

▶ ユーザの勝手な美意識を取り入れづらい▶ 自由な組版は可能だが手間がかかる

▶ ユーザは LATEXの美しい組版に従うしかない▶ ”TEXには逆らうな”





P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx

▶ ユーザの勝手な美意識を取り入れづらい▶ 自由な組版は可能だが手間がかかる▶ ユーザは LATEXの美しい組版に従うしかない

▶ ”TEXには逆らうな”





P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx

▶ ユーザの勝手な美意識を取り入れづらい▶ 自由な組版は可能だが手間がかかる▶ ユーザは LATEXの美しい組版に従うしかない▶ ”TEXには逆らうな”





P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx






P (a ≤ X ≤ b) =1√2πσ2

∫ b

a

e−(x−µ)2

2σ2 dx


▶ 文書の作成をテキストエディタで行える▶ 執筆環境の自由度が高い


本プレゼンの執筆環境

gvim + SumatraPDF


本プレゼンの執筆環境


Let’s use LATEX!


Tips

▶ \DeclareMathOperator

▶ sinや limといった演算子記号を新たに作るコマンド

▶ \DeclareMathOperator{\rank}{rank}

rankA

▶ \DeclareMathOperator*{\Max}{Max}

Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom

▶ 引数で受け取った文字列の高さ分スペースを稼ぐコマンド


Tips

▶ \DeclareMathOperator▶ sinや limといった演算子記号を新たに作るコマンド


rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom



Tips



rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom



Tips



rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom



Tips



rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom



Tips



rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom



Tips



rankA


Maxx∈Q

f(x)

▶ \vphantom▶ 引数で受け取った文字列の高さ分スペースを稼ぐコマンド


例：定積分\begin{align*}

\int_ {0}^{\ frac{\pi }{2}} \sin 2x \; \mathrm dx

&= \left[-\frac {1}{2} \cos 2x\right]_{0}^{\ frac{\pi }{2}}\\

&= -\frac {1}{2}\ left[\cos 2x\right]_{0}^{\ frac{\pi }{2}}\\

\end{align *}

∫ π2

0

sin 2x dx =

[−1

2cos 2x

]π2

0

= −1

2[ cos 2x]

π20






\end{align *}

∫ π2

0

sin 2x dx =

[−1

2cos 2x

]π2

0

= −1

2[ cos 2x]

π20






\end{align *}

∫ π2

0

sin 2x dx =

[−1

2cos 2x

]π2

0

= −1

2[ cos 2x]

π20

窮屈…





&= -\frac {1}{2}\ left[\vphantom{\sqrt{t}}\cos 2x\right]_{0}^{\ frac{\pi }{2}}\\

\end{align *}

∫ π2

0

sin 2x dx =

[−1

2cos 2x

]π2

0

= −1

2

[cos 2x

]π2

0


QoLを最大化する書籍の選択


QoL

(学習の質)


Quality of Learning

(学習の質)


Quality of Learning(学習の質)


高専の教科書は内容が怪しい…



良い書籍を選ぼう！


線型代数

▶ 『線形代数学』▶ 日本評論社▶ 川久保勝夫著


線型代数▶ 高専のテキストで深く触れられない写像，ベクトル空間，基底に関して詳しく記述されている．

▶ この辺の数学を押さえていないと専門書が読めない．

▶ 内容が抽象的で工学的な応用の話も無いので人によっては読みづらいかも…










フーリエ解析

▶ 『フーリエ解析』▶ 岩波書店▶ 大石進一著


フーリエ解析

▶ フーリエ級数とベクトル空間の関係について述べられている．

▶ ここを知っているかどうかでフーリエ解析勝ち組と負け組がわかれる．

▶ 第 4章を読むためだけに買う価値アリ．


フーリエ解析





フーリエ解析





電磁気学

▶ 『例解電磁気学演習』▶ 岩波書店▶ 長岡洋介・丹慶勝市著


電磁気学

▶ 電気学会の基礎電磁気学で悩んでいたとき目の前に現れた救世主

▶ 例題の解説が非常に易しい

▶ 演習書なので他の本とセットで


電磁気学





電磁気学





英語

▶ 『中学・高校で習った英語の基本を 5時間でやり直す本』

▶ PHP文庫▶ 菊池健彦著


英語

▶ 英語がわからなさすぎて五里霧中な方に送りたい一冊

▶ 問題集の解説の意味がわかる程度に英文法がわかる

▶ 0時間目と 6時間目があるので実際は 7時間


英語





英語





4年間の高専生活で思ったこと色々


勉強面

これだけやっておけばとりあえず困らない▶ 数学

▶ 微分積分▶ 線型代数▶ フーリエ解析▶ 確率統計

▶ 英語▶ ”最新の情報は常に英語で入ってくる”

▶ 物理▶ プログラミング


勉強以外(?)の面

とにかく人と交流しよう▶ 他高専と交流できるイベントへの参加

▶ 各種コンテスト▶ コンピュータフェスティバル

▶ 技術系カンファレンスへの参加▶ Python Conference Japan


最後に

▶ 本プレゼンはよりよい生活を目指した高専生の一例

▶ 「自分はこんなことやってる (やってた)よ！」というのがある方はどんどんシェアしましょう！

▶ 友達になりましょう！


最後に





最後に





最後に





　

Thank you for your attention.
