工学部で学ぶこと。

俺は情報工学部の「制御システム」を勉強する学科で勉強しています。

今日は、そこで勉強していることを少し紹介します。


自動車を作ることがどれだけ大変なのか知っていますか?


今の自動車は、

ハンドルを右に回せば、上手に右に曲がれます。

ブレーキをかければ、上手く静止します。

凸凹道でも揺れを抑えられます。


これってすごいことなんです。


これを行うために、どのようなことを技術者がしているのか簡単に説明します。


上手く制御されていない車は、

ブレーキしても、慣性力でなかなか止まりません。

凸凹道でガンガン揺れます。

ハンドルの回しかたの微妙なずれで、変な方向に進みます。


これをどうにかして、完璧な車にするのが制御の仕事です。


そのために、どうするか。


まず、未完成自動車のエンジンやその他の動力になるパーツの周波数などを計測します。
※計測方法を大学で勉強します。

すると、さまざまな計測値が出ますよね？

でも、その数字を見ただけでは何も分かりません。

そこで、それをグラフにし、
※PCを使ってグラフする方法を大学で勉強します。

さらに、それを数式に変換します。
※グラフを数式に変換する方法を大学で勉強します。

そして、この数式をプログラミングの中に入れ、PCで車の走行シミュレーションをします。
※ここでは、プログラミングの知識や、コンピューターグラフィックの知識が必要になります。大学で勉強します。

こうやってシミュレーションをすることで、車のさまざまな動きが分かります。

そして、この動きを制御するために、どのようにすればいいのか考えます。
※このとき、たくさんの知識があればあるほど、よいアイディアが生まれます。
そのために、大学で幅広い知識を勉強しています。

こうして、自動車作りを始めます。



これは制御システムの一部の仕事にすぎないけど、だいたい想像はできたと思います。


高校生で勉強した数学や物理はまぁまぁ役に立っています。

機械をモデリング（数式化）するときに、いろいろな計算が必要です。

運動方程式を立てたり、キルヒホッフで式を作ったりして、

それを微分積分したり、複素数の計算をしたり、

加法定理などよく使います。

グラフィックのプログラムでは行列計算の知識が必要です。


でも、はっきり言って、計算用にしか使いません（’▽’；）

中学校の知識って、高校に入ると因数分解とか方程式とかグラフの考え方とかしか使わなくなっただろ？

中学の難しい問題とか分からなくても問題ないやろ？

それと同じ感じだね。

高校の難しい数学が解けても、あまり意味はありません。

部分積分などの計算がしっかできていれば問題ありませんよ。


工学部に行くなら、得意不得意より、どれだけ好きかが大切です。