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コラム 記者ワープロ

微分積分でロボット制御

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県立大のIT教室で黒線に沿って走るロボットの制御を学ぶ高校生

高校生がIT体験教室
 県立大ソフトウェア情報学部のIT体験教室は18日、花巻市石鳥谷町の県立花北青雲高校で開かれた。「ロボットはビブン・セキブンで滑らかに走れる」をテーマに、高校生8人が黒線に沿って走行するロボットの制御を学んだ。

 ロボットは、センサーが黒線と白地の境目の「明るさ」を検知することで、ラインを外れずに進むことができる仕組み。

 白黒の面積割合の目標値と現在の値の差を計算し、目標値に近づけるのに「比例」、誤差を完全になくすのに「積分」、コースアウトしないように進路を定めるのに「微分」の考え方を用い、プログラムを作った。

 生徒は失敗を踏まえてプログラミングを繰り返し、ゴールを目指して真剣な表情で作業。学習した内容は「PID制御」と呼ばれる制御プログラムの基本で、講師を務めた同学部の教職員は「学校の勉強が世の中のどこに役立つのか疑問を感じると思うが、数学はソフトウェアや工学などの分野で重要な役割を担っている」と解説した。

 花北青雲高の阿部玲奈さんと佐藤萌香さん(ともに1年)は「微分・積分はまだ習っていないが、人工知能などにも使われていると知った。プログラミングで一つずつの動作を命令できることに、難しさと楽しさを感じた」と話していた。

 同大では子供たちの理科離れの防止につなげようと、県内の小中高でIT教室を開催している。