武蔵野大学 MUSCAT

シラバス参照

年度

2024

講義名

マルチメディア知識ベース

担当教員

清木　康

浦木　麻子

林　康弘

開講期・曜日・時限・教室

２学期木曜日３時限 -
２学期木曜日４時限 -

開講キャンパス

オンライン

開講学科

24　データサイエンス学科
23　データサイエンス学科
22　データサイエンス学科
21　データサイエンス学科
20　データサイエンス学科
19　データサイエンス学科

授業形態

講義

授業の実施形態

オンライン（同時双方向型。オンデマンド型との併用を含む）／Online（Live or Live + On-demand）

使用言語

日本語

科目番号（ナンバリング）

INFO 301

授業概要

本講義では､データベース設計､知識ベース設計、および､マルチメディア・データベース（画像、音楽、文書、映像データベース）構築のための方法を実習を伴って習得する｡まず､マルチメディアデータベースの構築の方法として、メディア・データ（画像データ、動画データ、音楽データ、時空間データ）を対象とした検索、編集、統合、データマイニングの実現方法を習得する。メディア・データ、特に、画像データ、音楽データ、時空間データを対象とし、それらのメディア・データをデータベースに蓄積し、検索、統合するデータベース構築方法を習得する。実際のデータベースシステムを用い、マルチメディアデータによって構成されるデータベースの構築を実習する。

知識・専門性の到達目標

自ら教養・基礎学力を修得し、データサイエンスにおけるリテラシー、データ検索・統合・分析、プログラミング環境・方法論を身につける。【基礎力・データサイエンスの専門性】

関心・態度・人格の到達目標

実世界イシューに関心を持ちながら、主体的に取り組むことができる。【主体性・実行力】

思考力・判断力の到達目標

Pythonを用いて基礎的なデータの加工・分析・可視化を行う能力を身につける。【情報分析力・課題解決力】
さまざまな方法で取得されるデータを、アプリケーションを用いて加工・可視化する基本的な能力を身につける。【情報分析力・課題解決力】

交感力・発信力の到達目標

「響学スパイラル」取り組み方法

授業における「アクティブな知」の要素


	授業形態	対象

	A：課題解決型学習（PBL）企業、自治体等との連携あり	-

	B：課題解決型学習（PBL）連携なし	‐

	C：反転授業（知識習得を授業外で行い、知識確認等の要素を教室で行う授業形態）	-

	D：討議（ディスカッション、ディベート等）	○

	E：グループワーク	○

	F：発表（プレゼンテーション）	○

	G：実習、フィールドワーク	○

	H：双方向授業（ICT活用なし：対話型、リアクションペーパー等）	○

	Ｉ：双方向授業（ICT活用あり：クリッカー、タブレット、スマートフォン等）	○

	Ｊ：講義のみ	‐

		‐

授業における「ICTの活用」について


	授業形態	対象

	A：ノートPC必携	○

	B：講義資料や授業教材のオンライン配信	○

	C：レポート課題等のオンライン提出	○

	D：質問やレポート課題等へのフィードバックにおける学修管理システムの活用　（学修支援システム(Course Power)、Google Classroom、Teams等）	○

	E：オンラインメディアの活用　（e-Learning、edX、Coursera、JMOOC等のOpen Educational Resources）	○

	F：Zoom、Google Meet等のミーティングツールの活用	○

		-

予習
（事前学修）


	各授業	授業内容の事前学習、関連知識の習得

	［平均130 ］分

復習
（事後学修）


	各授業	授業内容の復習、実装

	［平均130 ］分

成績評価


評価項目	評価項目の詳細内容	割合

課題提出（レポート）	理論的な理解を深め、実践的な実現方法を習得するための演習を行う。また、実際に、インターネットを介してアスセス可能なデータベース、マルチデータベース、マルチメディアデータベースを構築し、それらを知識ベース化した成果を2回のレポートにまとめて提出する。	100 %

小テスト		0 %

試験		0 %

実習・学外学修活動		0 %

その他		0 %

授業計画


	授業回	内容

	1.	第1回 Multimedia Database Design: マルチメディアデータベース設計論 (1) Multimedia database overview, (2)Introduction to database models, (3) Multimedia databases データベースを構築する基礎となるデータモデルの基本的な概念について解説する。特に、マルチメディアデータベース（画像、音楽、映像、文書データベース）のモデルについて解説する.

	2.	第2回 Multimedia Database System Utilization: マルチメディアデータベースシステムの利用環境設定: (1) SQL Programming, (2) Exercise of Multimedia Database design and SQL, (3)Python Programming 本講義にて用いるマルチメディアデータベースシステム(PostgreSQL System)、および、マルチメディアデータベース言語，Pythonの利用環境を説明し、実際にシステムを用いながら、システム利用のための設定方法を説明する.

	3.	第3回 Multimedia Database Design Methods: Image Database: マルチメディアマルチメディアデータベースの設計方式: (1) Multimedia Database Architecture, (2) Image Database Design マルチメディアデータベースおよびシステムを構成するための抽象化の水準を規定するアーキテクチャについて解説する。そのアーキテクチャ上に構築されるマルチメディアデータベースの設計方法、実現方式について述べる。

	4.	第4回 Multimedia Database Design Methods: Music Database: マルチメディアデータベースの設計方式: (1) Multimedia Database Architecture, (2) Music Database Design マルチメディアデータベースシステムによる具体的なデータベースの構築例を示し、マルチメディアデータベースの構築方式について解説する。

	5.	第5回 Multimedia Database Creation I: マルチメディアデータベース構築I: (1) Multimdia Database Design with imagses and music resources, (2) Multimedia database Creation on the PostgreSQL DB system. 基礎理論にしたがって、具体的なデータベースを設計する。リレーショナルモデルおよびオブジェクト・リレーショナル・データモデルによるデータベースの設計を行う。ここでは、マルチメディアデータベース構築の実習を伴って設計を行う。また、インターネットを経由し、WWWシステムからデータベースをアクセスするインタフェースの構成方法についても解説する。

	6.	第6回 Multimedia Database Creation II: マルチメディアデータベース構築II: (1) Multimdia Database Design with imagses and music resoures, (2) Multimedia database Creation on the Postgres DB system and WWW. 設計したデータベースを実際のデータベースシステム(PostGres System)上に実習を伴って構築する。また、WWWシステムからデータベースをアクセスするインタフェースの構築を行う。

	7.	第7回 Summary of Multimedia Database Design and Creation: 前半のまとめ: Reviewing multimedia database design methodology.

	8.	第8回 Spatical Database I: 空間データベース構築Ｉ： (1) Spatial database model, (2) Spatial database design. 実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベースモデリングおよび設計を行う。

	9.	第9回 Spatical Database IＩ: 空間データベース構築ＩＩ： (1) Spatial databse processing and implementation. 実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベース処理およびPostGres上での実現を行なう。

	10.	第10回 Temporal Database Creation I: 時間データベース構築Ｉ: (1) Temporal database model, (2) Temporal database design. 実空間に存在するオブジェクトの空間的位置を対象とするデータベース設計、および、PostGres上での実現を行なう。

	11.	第11回 Temporal Database Creation II: 時間データベース構築ＩＩ: (1) Temporal database design, (2) Temporal database processing 実空間に存在するオブジェクト間の時間的関連性を扱うデータベースを実習を伴ってPostGres上にSQLを用いて構築する。

	12.	第12回 Data-Mining: データマイニング (1) Data-mining theory, (2) Data-mining for multimedia databases データベース・システムにおける重要な基本操作である知識獲得の基本概念について述べ、大量情報の中からそこに内在する知識あるいはルール群を動的に獲得するための方式として注目されているデータマイニングの概念について解説する。また、構築したマルチデータベースを対象としたデータマイニングの実現方法について解説する。

	13.	第13回 Multimedia Data Mining: マルチメディアデータマイニング： (1) Multimedia database search and mining, (2) Ubiquitous multimedia databases マルチメディアデータベースを対象としたデータマイニングの方法とその役割りおよび課題について展望する。

	14.	第14回 Sumamry I: 基礎知識のまとめＩ Reviewing and discussing spatial, temporal and multimedia database design and processing. 実習において各自が構築したマルチメディアデータベースについて、それぞれが発表形式で、その設計内容、実装内容について説明し、討論を行う。

留意事項

教科書
（購入必要）

参考図書
（任意購入）

その他
（配布教材等により購入不要）

参考URL

実務経験のある教員等による授業科目
（実践的教育を行う授業科目）


	実践的教育を行う授業科目の種別	対象

	a．実務経験を有する担当教員による実践的な授業科目	-

	担当教員の実務経験（経歴・資格等）



	授業内容との関連性



	b．企業や自治体等、学外から実務経験を有する講師を招いて行う授業科目	-

	学外講師の経歴・資格等



	授業内容との関連性



	c．企業や自治体等との連携により、学外でのインターンシップや実習、研修を行う授業科目	-

	実習先・実習の目的

備考

(教材、参考文献
(1) C. J. Date, ``An Introduction to Database Systems, Volume I, Fifth　Edition,’’ The Systems Programiming Series, Addison-Wesley Publishing　Company.
(2) 増永良文 ``リレーショナルデータベース入門,’’ サイエンス社.
(3) 福田剛志, 他, ``データマイニングの最新動向,’’ 情報処理 Vol.37, No.7.
(4) M.W. Bright, et al, ``A Taxonomy and Current Issues in　Multidatabase System,’’ IEEE Computer, Vol.25, No.3.
(5) Yasushi Kiyoki and Xing Chen, "A Semantic Associative Computation Method for Automatic Decorative-Multimedia Creation with "Kansei" Information," Invited Paper, The Sixth Asia-Pacific Conferences on Conceptual Modelling (APCCM 2009), 10 pages, January 20-23, 2009, Wellington, New Zealand.
(6) 清木　康, "５ＤＷＯＲＬＤＭＡＰＳＹＳＴＥＭ - グローバル環境知識共有・検索・分析可視化システムの実現 –"一般社団法人地理情報システム学会論文誌「ＧＩＳ－理論と応用」ＩｏＴ×ＧＩＳ特集, 2019
(7) 清木　康, "感性や意味を計量するデータベースシステム -人間と情報システムの記憶系について-, KEIO SFC Journal, KEIO SFC JOURNAL Vol.13 No.2 2013
(8) Yasushi Kiyoki, Xing Chen, Chalisa Veesommai, Jinmika Wijitdechakul, Shiori Sasaki, Chawan Koopipat, Petchporn Chawakitchareon, “A Semantic-Associative Computing System with Multi-Dimensional World Map for Ocean-Environment Analysis”, Information Modelling and Knowledge Bases XXX, Vol.312, pp. 147 - 168, IOS Press, 2019.
(9) Yasushi Kiyoki, Petchporn Chawakitchareon, Sompop Rungsupa, Xing Chen, Kittiya Samlansin, “A Global & Environmental Coral Analysis System with SPA-Based Semantic Computing for Integrating and Visualizing Ocean-Phenomena with “5-Dimensional World-Map”, INFORMATION MODELLING AND KNOWLEDGE BASES XXXII, Frontiers in Artificial Intelligence and Applications 333, IOS Press, pp. 76 – 91, Dec 2020.
(10) Hayashi, Y., Kiyoki, Y., and Chen, X.: "An Image-Query Creation Method for Expressing User’s Intentions by Combining Multiple Images", Information Modelling and Knowledge Bases, Vol.XXI, IOS Press, pp. 188-207, 2010.
(11) Hayashi, Y., Kiyoki, Y., and Chen, X.: "A Combined Image-Query Creation Method for Expressing User’s Intentions with Shape and Color Features in Multiple Digital Images", Information Modelling and Knowledge Bases, Vol. XXII, IOS Press, pp. 258-277, 2011.
(12) Asako URAKI, Yasushi KIYOKI, Koji MURAKAMI, Akira KANO, “A Context-based Time Series Analysis and Prediction Method for Public Health Data ”, Information Modelling and Knowledge Bases, IOS Press, Vol.XXXV, (in press) 2024