情報電子工学演習Ⅰ
レポートの書き方
実験(演習)のレポートは、印象や記憶の新しいうちに整理し、定められた期限までに必ず提出する習
慣をつける。また、形式を整えて他人にも解かりやすく簡潔に書くとともに、実験結果から得られた意
味を十分理解した上で、考察・結論等を明記すること。
以下にレポートの形式と作成上の注意点を述べる。
１．表紙
以下の項目について記す。特に実験題目と学生番号，氏名は大きく判り易く書くこと。
・実験題目
・日付と時間
・天候，温度(湿度)
・学籍番号，氏名
・共同実験者名
２．本文
(1)目的
この実験は何を目的として行われるのか、実験内容を理解しその目的を明らかにする。
(2) 理論
実験事項について詳しく、しかも要領よくまとめる。予習・復習したものを付け加えても良い。
(3) 実験
実験を行う事項とその方法を明確にし、第三者がこれを見て実験が再現できる程度に必要事項を
記録する。
①実験事項
②実験方法
・測定原理や実験装置の構成(接続図)を図説する。
・使用器具については、実験回路の記号，器具の名称，形式・型番，規格，使用したレンジ，メ
ーカ名，製造番号などについて表にまとめ、実験の再現性を確保する。
・実験手順については大事なポイントだけを書き、テキストの丸写しはしない。
(4) 実験データ及びデータ処理
・測定結果は、文章で表現すること。図や表を載せただけではダメ。図や表を用いる場合には、
それらを文章の中で引用し、何が分かるのかを説明すること。本人にしか分からないメモ書き
をそのまま提出してはいけない。
例１）バネの外形Ｒと針金の直径ｒの測定値を表１に示す。
例２）コイルの巻き数ｎと起電力Ｅの関係を図２に示す。
・実験報告は過去形（「～した」）で書くのが原則。自分が実際にしたこと、実際に起きたことを
書く。
・実験により得られた測定値とそれに基づく計算値をできる限り 1 つの表にまとめると、実験結
果が比較検討しやすくなる。
・データ表には表番号とタイトルをつけておく。図には図番号と表題をつけておくこと。
・グラフは方眼紙に書くか、コンピュータで作図するかして、なるべく正確なものを作成する。
普通のレポート用紙に書くのはダメ。
・必要に応じて図の見方について簡単な説明文(キャプション)を添える。
・グラフの縦軸と横軸がそれぞれ何を表すのかを明示すること。単位も忘れずに書くこと。
7
・何らかの計算を行う場合には、何を求めるために計算するのか、どんな方法(どんな式)を用い
ているのか、どんな値がえられたのか、これらがわかるように文章を用いて説明すること。式
を並べただけではダメ。
(5) 検討・考察
実験においては正確な結果を得ることが終局の目的ではないが、得られた結果が予想したもので
あったかどうかを検討することが必要である。自分の得た測定と一般に得られる測定値の間に無視
できない差があるときは、その原因を鋭く追求することが必要である。また、予想通りの結果が出
ても、2 つ以上の誤差が重なって予想した値になることもあるので、すべてにわたって検討しなけ
ればならない。自分の得た測定結果を主張して、予想した値との不一致は使用器具，部品などの不
良によるものであると安易に結論づけてはいけない。使用器具，部品などのどこがどの程度不良で
あるかを検討しなくては無意味な結論になるので、慎重に検討しなければならない。また、考察と
感想は異なるものである。考察の欄に“今回の実験では、測定結果が理論と合ったのでうれしかっ
た”等と書く人がいる。うれしい気持ちはよく理解できるが、このような感想を考察に書く必要は
ない。
(6) まとめ
指示された報告事項や、自分で考えた報告したい事項を要領よくまとめ、第三者が読んで理解で
きるように、箇条書きなどの工夫をして分かりやすく記述する。
(7) 参考文献
自分や調査したことやそのときに使用または引用した図書や文献(著者，書名，出版社，発行年，
引用頁)などを記録しておく。
参考図書・文献等
1.江下雅之,”レポートの作り方 –情報収集からプレゼンテーションまで-” , 中公新書, 2003.
2.藤田哲也,”大学基礎講座”, 北大路書房, 2002.
3.専修大学出版企画委員会, ”知のツールボックス 新入生援助集, 専修大学出版局, 2006.
4.新潟工科大学情報電子工学科編，
“情報電子実験Ⅲ”，pp.1-2，新潟工科大学，2003．
5.電気工学基礎実験運営委員会編，
“電気工学基礎実験”，pp.4-6，東海大学出版会，1993．
6.鳥取大学工学部応用数理工学科，
“実験験レポートの書き方: 点検リスト”，
http://www.damp.tottori-u.ac.jp/~ooshida/edu/jikken/check0012.html
8
情報電子工学演習Ⅰ・工学基礎演習(1)
データ整理とグラフ表現
１．目的
表やグラフの作成方法を学び、他者との比較においてその特徴を表現する。
２．準備するもの
・発泡スチロール板 1 枚
・セロハンテープ
･方眼紙
数枚
･釘(長さ 15cm)
３．実験
１）方眼紙の中央に標的となる縦線を引く。この方眼紙を発泡スチロール板に載せ、四隅をセロ
テープで固定する。
２）1)で作成した的を足元に置き、釘を目の高さから中央の縦線を狙って落とす。
３）方眼紙に残る釘穴から縦線までの距離を測定する。これを 300 回繰り返す。
方眼紙
縦線
釘穴の距離
発泡スチロール板
Fig.1 的のセッティング
Fig.2 釘の落し方
４）実験結果を棒グラフ(ヒストグラム)で表せ。
棒グラフの例：
40
35
釘 穴 の個 数
30
25
20
15
10
5
0
-47 -42 -37 -32 -27 -22 -17 -12 -7
-2
3
8
13
18 23 28 33 38
43
縦線からの距離(縦線より左側をﾏｲﾅｽ) [mm]
Fig.3 縦線からの距離と釘穴の個数
５）作成した棒グラフをコピーして、他のグループと交換する。それら実験データを比較し
て、各々の特徴（データの散らばりや広がり等）を簡潔に述べよ。
9
工学基礎演習(1)
釘穴位置の調査結果
釘穴の縦線からの距離[mm 代表値
釘穴の個数
（縦線より左側をﾏｲﾅｽ）
[mm]
-83以下
-82 ～ -78
-80
-77 ～ -73
-75
-72 ～ -68
-70
-67 ～ -63
-65
-62 ～ -58
-60
-57 ～ -53
-55
-52 ～ -48
-50
-47 ～ -43
-45
-42 ～ -38
-40
-37 ～ -33
-35
-32 ～ -28
-30
-27 ～ -23
-25
-22 ～ -18
-20
-17 ～ -13
-15
-12 ～ -8
-10
-7 ～ -3
-5
-2 ～ 2
0
3 ～ 7
5
8 ～ 12
10
13 ～ 17
15
18 ～ 22
20
23 ～ 27
25
28 ～ 32
30
33 ～ 37
35
38 ～ 42
40
43 ～ 47
45
48 ～ 52
50
53 ～ 57
55
58 ～ 62
60
63 ～ 67
65
68 ～ 72
70
73 ～ 77
75
78 ～ 82
80
83以上
10
工学基礎演習 レポートサンプル
工学基礎演習 レポートサンプル
１． 目的
表やグラフの作成を学び、他者との比較においてその特徴を表現する。
情報電子工学演習Ⅰ
調べたことを簡潔に理論としてまとめる
工学基礎演習報告書
２．度数分布と平均値，標準偏差
１．データ整理とグラフ表現
調査したデータを整理するには、その全ての値を含む区間（範囲）を幾つかに分け、
各小区間に属する値の個数を表すと良い。この各小区間を階級、一つの階級に属する
値の個数を度数といい、表にまとめたものを度数分布表という。また、階級の中央の
値を階級値といい、その階級に属する値は全て階級値で代表させる。
度数分布表から平均値，標準偏差を求めるには、以下の式を用いる。
平均
実験期日
天
候
提出期日
平成 19 年 5 月 10 日(木)
1限
x=
標準偏差
晴れ
平成 19 年 5 月 24 日(木)
1限
n
1
N
∑x
s=
1
N
K =1
k
fk
式に番号を付ける
（式１）
n
∑ (x
k =1
k
− x)2 fk
（式２）
N は総度数、 x k は k 番目の階級値を表し、その階級の度数を
f k とする。また、∑(シ
グマ)は和を表す記号である。標準偏差は値のばらつきの度合いを示し、平方したもの
を分散という。
３．釘落とし実験
ここから実験方法・結果を記述
標的競技におけるズレ(的と到達点の距離)の分布を調べるため、以下の方法で釘落と
しの実験を行う。
報 告 者
200712090 新潟
工大
共同実験者
米山 一馬,
黒姫 涼子
３－１．使用用具
・発泡スチロール板 １枚
・セロハンテープ
・方眼紙
数枚
・釘(長さ 15cm)
３－２．実験手順
１） 方眼紙の中央に標的となる縦線を引く。この方眼紙を発泡スチロール板に載せ、四
隅をセロテープで固定する。
２） １）で作成した的を足元に置き、釘を目の高さから中央の縦線を狙って落とす。
３） 方眼紙に残る釘穴から縦線までの距離を測定する。これを 300 回繰り返す。
1
工学基礎演習 レポートサンプル
工学基礎演習 レポートサンプル
表の番号とタイトルは上に！
方眼紙
縦線
表１．A 班の測定結果（度数分布表）
釘穴の距離
発泡スチロール板
図１．的のセッティング
図２．釘の落とし方
図の番号とタイトルは下に！
３－３. 実験結果
被験者 A 君が 300 回釘落しを行った結果を表１に示す。平均，標準偏差は（式１），
（式
２）より以下のように計算された。また、図３は、この結果をヒストグラムで表したも
のである。
A 班の平均
x=
A 班の標準偏差
1
N
n
∑x
K =1
k
fk =
1
× −220 = −0.733
300
1 n
1
( xk − x ) 2 f k =
× 85388.7 = 16.86
∑
N k =1
300
s=
次に被験者 B 君により試行された結果を表２に示す。同様に平均, 標準偏差を計算する
と以下のようになる。このヒストグラムを図４に示す。
B 班の平均
x=
B 班の標準偏差
1
N
n
∑x
K =1
s=
k
fk =
1
× 1085 = 3.61
300
1 n
1
( xk − x ) 2 f k =
× 89561.6 = 17.27
∑
N k =1
300
両者の結果を比較すると、A 君の平均が 0 に近く、標準偏差も小さい（ばらつきが少な
い）。したがって、B 君より A 君の方が的を正確に射ているといえる。
2
3
工学基礎演習 レポートサンプル
工学基礎演習 レポートサンプル
表２．B 班の測定結果（度数分布表）
50
釘穴の個数
45
40
35
30
25
20
15
0
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
10
5
釘穴の位置(階級値）[mm]
図３．A 班のヒストグラム
被験者：A (右目,右利き)，
50
45
40
35
30
25
20
15
10
5
0
-70
-65
-60
-55
-50
-45
-40
-35
-30
-25
-20
-15
-10
-5
0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
65
70
釘穴の個数
平均:-0.733, 標準偏差：16.86, 試行回数:300
必要に応じて
説明をつける
釘穴の位置(階級値）[mm]
図４．B 班のヒストグラム
被験者：B (右目,右利き),
平均:3.61, 標準偏差:17.27, 試行回数:300
4
5
工学基礎演習 レポートサンプル
考察(議論)とまとめ(結論)を 1 つにした例
４．考察・まとめ
釘落としの実験を行い、その結果を度数分布表及びヒストグラムで表した。A 班と B 班
のヒストグラムは、いずれも階級値 0 を中心とした山型のグラフになっている。一般に、
測定で生じる偶然誤差（原因が不明でなんらかの対処法によっても取り除けない誤差）も
これに似た山型の分布を示し、今回の対象は同様の性質をもつと考えられる。他に注目す
べき点は、B 班の平均が A 班に比べプラス 4 大きいことである。被験者の B 君は、利き腕、
利き目が共に右であり、高校時代は野球部のピッチャーであったことが T 君の証言で明ら
かになった。また、実験の前半は肩に力が入り、落下点が右寄りになったという本人の弁
明もある。これは、系統誤差（特定の原因によって起こる誤差。測定者個人の癖に基づく
個人誤差など。）が生じている状況と考えられ、改善が期待できる。具体的な方法としては、
以下の２点が挙げられる。
1)周りが被験者をうまくおだて、気持ちをリラックスさせる。
2)実験前にある程度の練習をし、慣れさせる。
今後機会があれば、これらを実際に試行し、効果の有無について検証したいと考えてい
る。
引用した図書や文献等を必ず明記
参考文献
[1]
[2]
南谷晴之，山下久直； よくわかる電気電子計測，オーム社，1996．
G.L.Squres (重川秀実 訳)； いかにして実験を行うか －誤差の扱いから論文作成ま
で－，丸善，2006．
[3] 小松勇作；高等学校 確立統計，旺文社，1986．
6
情報電子工学演習Ⅰ・工学基礎演習(2)
計算誤差と有効数字
１．目的
コンピュータにおける数の表現方法と計算による誤差の発生について学ぶ。
２．電卓のメモリーキーによる計算
＜メモリーキー＞
MC(メモリークリア) ：メモリー計算結果を消去
MR(メモリーリコール)：メモリー計算結果を呼び出し
M+(メモリープラス) ：計算結果をメモリーに足す
M-(メモリーマイナス)：計算結果をメモリーから引く
例）100×2＋50×5 の計算
＊Sqrt は、平方根を求めるキー
Fig.1 電卓ソフト｢Dentakun｣
３．有効数字
測定値や計算値を表すのに信頼できる意味のある数字を有効数字と呼ぶ。例えば、1mm 目盛りの竹
尺を使って長さの測定を行った場合、0.1mm まで目測で読み 52.3mm, 52.0mm などと表記する。52.0mm
という記述は、0.1mm 精度で値を読んでいるという証になる。但し、実際には、その最後の桁には誤
差が含まれていることに注意が必要である。また、値の先頭に 0 がつく場合には、0 を除いた部分を
有効桁と考える。例えば、0.0034 は有効桁 2 桁、0.12 については 2 桁とする。また、桁が大きい場
合には、10 のべき乗を用いて有効数字を記す（434000 → 434×103，0.000345 →3.45×10-4）。
測定値を計算する場合（例えば同じ部位を数回測り、平均を求める時）計算上有効桁よりも下の桁
まで数字が読めるが、あくまでも有効桁に合わせて、それ以下を四捨五入する。次にその平均値を使
って計算を行う場合（例えば体積を求める時）は、まず桁が大きいままで計算を行い、最後に計算し
た値について有効桁に合わせ四捨五入する。有効桁が異なる場合は、小さい方に合わせ有効数字とす
る。例として足し算と掛け算の場合を以下に挙げる。
和）502.1+4.0034
→ 506.1 ； 502.1 の方が有効桁 4 桁で小さく、小数点以下 2 桁目が不確
定なので、計算結果を 4 桁で表す。
積）23.4×1.2 → 28
; 1.2 の方が有効桁 2 桁で小さいので 2 桁で表す。
15
情報電子工学演習Ⅰ・工学基礎演習(2)
４．演習課題
４－１．電卓のメモリー機能を用いた計算
電卓ソフト「Dentkun」を使用して次の計算を行え。
（101×6）＋（11×3）＋（23×6）＝
{（87÷3）＋（23×3）} ×8－7＝
４－２．
x + 1 − x の計算
(1) Dentakun を使ってまず x + 1 ， x の平方根を求め、次にその差を計算せよ。
51 − 50 について
5001 − 5000 について
51 =
－ 50 =
(2)
x +1 −
5001 =
－ 5000 =
(
x=
x +1 − x
(
)(
x +1 + x
x +1 + x
)
)=
1
x +1 + x
n
を利用して先の計算を再度実施せよ。但し、 10 としては
= 10 n
x +1 + x
× 10 − n
x + 1 + x に近く、大きい値を選択
し、仮数部(破線内)のみ電卓で計算を行うこと。結果は、 2.345678 × 10
−3
のように表す。
51 − 50 ＝
5001 − 5000 ＝
４－３．2 次方程式 x + 100 x − 4 = 0 の解を求めよ。(レポートサンプルの「2 次方程式の解」を参考。
2
但し、Dentakun とは異なる条件で説明がなされていることに注意。)
16
工学基礎演習
情報電子工学演習Ⅰ
レポートサンプル２
１． 目的
コンピュータにおける数の表現と計算による誤差の発生について理解する。
工学基礎演習報告書
調べたことを簡潔に理論としてまとめる
２．丸め誤差・桁落ち
２．計算誤差と有効数字
実験期日
平成 21 年 6 月 4 日(木) 4 限
天
晴れ
候
提出期日
コンピュータは、ある限られた精度の数を扱っている。例えば、5 桁までの数を扱うも
のとし、1/3 を近似的に 0.33333 と表している。この場合、その近似値 0.33333 を 3 倍す
ると１にならず、0.99999 になってしまう。このような数値の切捨て・切上げ・四捨五入
などによる誤差を「丸め誤差」と呼ぶ。個々の丸め誤差は小さいが、計算が繰り返される
うちにそれらは累積し、大きな誤差を生む可能性がある。
また、大きさがごく近い 2 つの数の差を計算した時、答えの精度が大きく失われること
がある。この現象を「桁落ち」を呼び、式の変形によって回避できることがある。以下に
その例として、２次方程式の解を求める場合の方法を示す。
2 次方程式の解を求める例
平成 21 年 6 月 18 日(木)
4限
x 2 + 80 x + 1 = 0
を対象とする。
2 次方程式（ ax 2 + bx + c = 0 ）の解の公式により Dentakun で計算を行うと、
x=
− b ± b 2 − 4ac − 80 ± 80 2 − 4 × 1 × 1
=
2a
2 ×1
+符号をとった時の解は、
報 告 者
− 80 + 6400 − 4 − 80 + 6396
=
2
2
− 80 + 79.97499
=
= −0.0125
2
x1 =
200912090 新潟
工大
<< 桁落ちが発生し、有効数字 2 桁の値となった >>
共同実験者
米山 一馬,
-符号をとった時の解は、 x 2 =
黒姫 涼子
− 80 − 79.97499
= −79.98745
2
<< 有効数字 7 桁
>>
c
x1 に関して、解と係数の関係 x1 × x 2 =
を利用して導出を改めると、
a
x1 =
c
1
=
= −0.012502
a × x 2 1 × ( −79.98745)
<< 有効数字 4 桁に改善された. さらなる解決策は？ >>
1
工学基礎演習
レポートサンプル２
工学基礎演習
レポートサンプル２
３－３．2 次方程式 x 2 + 100 x − 4 = 0 の解を求めよ。
３．演習課題の結果
３－１．電卓のメモリー機能を用いた計算
電卓ソフトウェア「Dentakun」を用いて以下の計算を行った。また、手計算によって
得られた値が正しいことをそれぞれ確認した。
省略
（101×6）＋（11×3）＋（23×6）＝ XXX
{（87÷3）＋（23×3）} ×8－7＝ XXX
３－２． x + 1 − x の計算
以下 2 通りの計算方法を 7 桁表示の電卓「Dentakun」を用いて実施した。
全体をまとめ、解ったことを箇条書きにした例
(1) x+1, x の平方根の差を求める方法
51 − 50 について
４．まとめ
5001 − 5000 について
51 = XXXXXX
－ 50 = XXXXXX
コンピュータにおける数の表現方法及び計算による誤差の発生について以下の事項を
確認した。
１）コンピュータは、実数を浮動小数点の形で表しており、扱える数が限定される。
２）
「桁落ち」の発生にあるように計算方法によっては、精度を大きく損なう恐れがあ
る。それを回避するには、計算式を変形もしくは他の性質の利用が挙げられる。
5001 = XXXXXXX
－ 5000 = XXXXXXX
XXXXXX
(有効数字 X 桁)
XXXXXXX
（有効数字 X 桁）
(2) 下記の式を利用した計算方法
x +1 −
(
x=
x +1 − x
(
)(
x +1 + x
x +1 + x
)
)=
参考文献
1
x +1 + x
51 − 50 ＝ …………………＝
XXXXXX×10n
5001 − 5000 ＝ ……………＝
XXXXXX×10m
= 10 n
x +1 + x
× 10 − n
[1] R.W.ハミング (訳：芦沢正三)；数値計算入門, みすず書房, 1981.
[2] 伊理正夫, 藤野和建；数値計算の常識, 共立出版, 1993.
(1)では、大きさが近い２つの数の差を求めており、桁落ちが発生している。それに対
して(2)では、……………(省略)……………………。
結果を表した後、考察（なぜそのような結果が生じたのか？,
問題を解決するには？）を合せて記述した例
2
3
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