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デジタル情報の処理と認識('18)

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主任講師
柳沼 良知(放送大学教授)
放送メディア
テレビ
放送時間(2018年度)
第1学期:(月曜)16時45分~17時30分
〔再放送〕(水曜)1時30分~2時15分

講義概要

コンピュータは、計算する機械である一方で、文字、音声、画像、映像といった多様な情報も扱うことができる。しかし、これらの情報がどのように扱われているかは、外からは見えにくいのが現状である。このため、本講義では、文字、音声、画像、映像といった情報の処理や認識がコンピュータ上でどのように行われているかについて概説する。
※詳しくはシラバス

開設年度
2018年度
科目区分
コース科目(情報コース(専門科目))※共用科目(自然と環境)
〔2009年度~2015年度〕専門科目(情報コース)※共用科目(自然と環境)
〔2008年度以前〕専門科目(情報コース)※共用科目(自然の理解)
科目コード
1570293
単位数
2単位
単位認定試験
試験日・時限
2018年度 第1学期:2018年7月31日(火曜)2時限(10時25分~11時15分)
単位認定試験
平均点
備考
「デジタル情報の処理と認識(’12)」の単位修得者は履修不可
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授業の目標

コンピュータ上で、文字、音声、画像、映像といった多様な情報を扱うための仕組みを知るとともに、それらの処理技術について習得する。

履修上の留意点

「デジタル情報の処理と認識('12)」の単位修得者は履修不可。

シラバス

テーマ 内容 執筆担当講師名
(所属・職名)
放送担当講師名
(所属・職名)
1 文字の表現 この回では、コンピュータ上で、文字がどのように扱われているかについて述べる。具体的には、コンピュータ上で文字を表現するために用いられる文字コードや文字のデザインであるフォント、Web文書の記述に用いられるHTML等について述べる。

【キーワード】
文字コード、フォント、HTML
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
2 自然言語処理 この回では、自然言語と人工言語について述べるとともに、日本語処理の基礎となる、文を単語に分割する形態素解析や文の構造を解析する構文解析等の自然言語処理について述べる。

【キーワード】
形態素解析、構文解析、意味解析、文脈解析
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
3 自然言語処理の応用 自然言語処理の応用として、日本語から英語といった言語間の翻訳を機械的に行う機械翻訳や、多量のテキストデータを検索するための全文検索の実現方法について述べる。また、多量のテキストデータから有用な情報を取り出すためのテキストマイニングについてもあわせて述べる。

【キーワード】
機械翻訳、全文検索、テキストマイニング
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
4 音の表現 この回では、コンピュータ上で音声を扱うために必要となる音のデジタル化や、音の大きさ、高さ、音色といった音の属性について述べる。また、音階の仕組みについても述べる。

【キーワード】
音の3属性、音階
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
5 音声周波数の分析 音声認識の第一段階としては、話者が「あ」と発音しているのか、「お」と発音しているのかの違いを認識する必要がある。この回では、人の発声の仕組みについて学ぶとともに、音素を識別する方法として周波数分析について学ぶ。

【キーワード】
周波数分析、フーリエ変換、話者同定
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
6 音声の認識と合成 音声認識のうち、コンピュータにあらかじめ登録された単語やコマンドを認識するものは、単語認識やコマンド認識と呼ばれる。また、コンピュータに対して、制限のない自由文を連続的に認識させるものはディクテーションと呼ばれる。この回では、このような音声認識について述べるとともに、音声の合成についてもあわせて述べる。

【キーワード】
音声認識、音声合成
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
7 色と画像の表現 コンピュータ上で画像や映像を表現するための基礎になるのが色である。この回では、色の物理的な性質について述べるとともに、コンピュータ上での色や画像の表現について述べる。

【キーワード】
色の表現、画像の表現
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
8 デジタル画像の処理 デジタル画像処理の例として、色や明るさの変換方法について学ぶ。また、2値化やトーンカーブによる画像の処理がどのように行われるかについて学ぶ。

【キーワード】
画像処理、2値化、トーンカーブ
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
9 空間フィルタリングとモーフォロジー 画像の加工や特徴抽出などに用いられる空間フィルタリングについて学ぶ。また、膨張と収縮により画像の処理を行うモーフォロジーについてもあわせて学ぶ。

【キーワード】
空間フィルタリング、モーフォロジー
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
10 画像認識1
~文字の認識~
コンピュータを使って、画像中の物体を認識し利用することが広く行われるようになってきた。この回では、このような画像認識の概要について述べるとともに、画像認識の例として、文字認識について述べる。

【キーワード】
画像認識、文字認識
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
11 画像認識2
~顔の認識~
この回では、画像認識の例として、色特徴やHaar-like特徴を用いた顔検出の手法について述べる。また、固有顔を用いた顔認識について述べる。

【キーワード】
顔検出、顔認識
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
12 画像検索 蓄積された多量の画像の中から、利用者が自分の好みや目的に応じて画像を探し出すために必要となる画像検索技術について述べる。また、検索性能の評価方法についても述べる。

【キーワード】
画像検索、適合率、再現率
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
13 画像処理ハードウェア 画像を入力するためのハードウェアの例として、デジタルカメラの仕組みについて学ぶ。また、画像を出力するためのハードウェアの例として、ディスプレイやプリンタの仕組みを学ぶ。

【キーワード】
CCD、ディスプレイ、プリンタ
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
14 映像データの処理 映像データの取得や保存形式について学ぶ。また、映像を効率的に扱うために用いられるシーンチェンジ検出や、映像の検索、編集手法について学ぶ。

【キーワード】
映像フォーマット、シーンチェンジ検出、映像検索、映像編集
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
15 3次元データの処理 3次元データを取得するための方法としては、受動的な方法や能動的な方法など様々な方法がある。この回では、このような3次元データの取得方法について述べるとともに、3次元データの表現方法についてもあわせて述べる。

【キーワード】
3次元データ、VRML
柳沼 良知
(放送大学教授)
柳沼 良知
(放送大学教授)
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