環境観測ユニットによってデータサイエンスを学ぶ講座を開催しました。
今回はWBGTを求める難しい課題にチャレンジしてもらいました。
講座内容(予定)
・時計の作り方
・熱中症計をつくろう
・暑さ指数を求めよう
・グラフにしてみよう
▪️OTENKI Palette(お天気パレット)で使用する拡張機能
・センサー 環境センサー(温度計、湿度計、気圧計):[BME280]、防水温度計:[DS18B20]
・日時 リアルタイムクロック:[RTC]
・出力 OLED表示装置:[OLED]、7セグLED:[TM1637]
・記憶 データロガー:[datalogger]
▪️暑さ指数(WBGT)とは:気温 湿度 輻射熱の3つを取り入れた温度の指標です
▪️データロガーとは:センサーやデータ信号をデジタル処理して、日時時刻とともに記憶する観測装置のことです。micro:bitでは本体内部のメモリを利用し、外部部品を使用せず拡張機能のみで実現します。
▪️リアルタイムクロックとは:年月や時刻を保持する機能を持つ装置のことです
「データサイエンス」とは・・・
大規模なデータセットから問題(課題)を解決する方法を見出すことで、つぎの4つのステップを統合的に行います。
1.問題の考察・検知
2.情報(データ)の収集
3.モデル作成と分析
4.問題解決と効果確認
各ステップでは具体的に次のようなことを行います。
- 問題の考察・検知
問題点を洗い出して、解決すべき目標値を定めます。どのような情報が必要なのか、量や期間を定めどうすれば検知できるかなどの考察を行い、解決すべき問題点や目標を定めます。 - 情報(データ)の収集
解析するためのデータを集めます。コンピュータを使う場合は、センサーやスイッチなどの物理センサーや、インターネット上の投稿や検索などのビックデータが対象です。エラーもあるので、これらを不備を修正し、分析のための整形も行います。プログラミングも必要になります。 - モデル作成と分析
統計的手法や機械学習アルゴリズムを使用し、統計モデルを作成し問題解決のためのパターンや関係性を探し出します。必要ならば、追加のデータ収集も行います。
ここでもプログラミング技術が必要で、分析をわかりやすくするために、表やグラフなども作成します。 - 問題解決と効果の確認
導き出した結果から問題を解決します。このとき予測した結果と効果を確認して、相違があれば、統計モデルの見直しや予測の修正をします。
おてんきパレットは、このうち2のステップを、わかりやすく習得できるようにした教材です。
次のページにて、講座で使用したプログラムを、自分のパソコン(micro:bit Make Code)にダウンロードできます。
目次
1.Topページ
2.サンプルプログラム
3.講座テキスト(p1~5 日程、基本仕様、接続図)
4.講座テキスト(p6 1.お天気パレット を組み立てよう)
5.講座テキスト(p7~12 2.お天気パレット をセットしよう Try-1)
6.講座テキスト(p13~20 3.熱中症計をプログラムしよう Try-2)
7.講座テキスト(p21~24 3.熱中症計をプログラムしよう Try-3)
8.講座テキスト(p25~ 3.熱中症計をプログラムしよう Try-4 測定実験)