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京都大学 院試 過去問 解答例

京大 情報学研究科 システム科学コース 2022年度 院試 過去問 解答例・解説(全13問)

全13問。数学4問・確率・統計2問・制御工学2問。テーマタグは6件(固有値・固有ベクトル・重積分と極座標・留数定理)。2021年度と共通のテーマは固有値・固有ベクトル・重積分と極座標・留数定理。

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解説13問/全13問(970字)
解答PDFに収録
途中式と最終答(最終答つき13問)
問題本文
非収録

京大 システム科学コース 2022年度 院試 過去問の出題内容(全13問)

この13問の分野は数学4問・確率・統計2問・制御工学2問・電磁気学・回路1問・複素解析1問です。

大問分野主題解説の小見出し最終答
1数学数学I・Jacobi法反復法は誤差伝播を見るあり
2数学数学I・非負対称確率行列最大ノルムで押さえるあり
3数学数学II・極限と積分端点と無限遠を分けるあり
4数学数学II・楕円体楕円体を単位球へ移すあり
5電磁気学・回路論理回路順序回路は両立集合で縮約するあり
6複素解析工業数学1・複素関数係数の根判定あり
7工業数学2・内積とCauchy評価実部は平面の内積あり
8基本ソフトウェア1・Shell sortギャップ付き挿入ソートあり
9基本ソフトウェア2・スケジューリング表はタイムスライス後に更新するあり
10確率・統計確率統計1・正規母平均の検定正規化して標準正規へ戻すあり
11確率・統計確率統計2・同時分布と混合正規混合正規のスコアは事後重みで書けるあり
12制御工学制御工学1・線形化とフィードバック安定性平衡点での傾きがゼロあり
13制御工学制御工学2・位相進み補償最大位相進みを交差周波数へ置くあり

2022年度の出題テーマと、同じテーマを出した他大学・他年度

この年度は8問に6テーマが出ています。

前年度(2021年度)との違い

大問数
2021年度 13問 → 2022年度 13
2022年度で新しく出たテーマ
ラグランジュの未定乗数法ボード線図
2021年度のページを見る

1 — 数学I・Jacobi法

反復法は誤差伝播を見る

反復の収束性は en+1=Gene_{n+1}=Ge_nG=P1QG=P^{-1}Q で決まる。固有値が異なるため,固有値の絶対値がすべて 11 未満であることが必要十分になる。

数学I・Jacobi法の途中式・最終答をPDFで見る

2 — 数学I・非負対称確率行列

最大ノルムで押さえる

非負かつ行和1の行列は最大ノルムを増やさない。この性質だけで固有値の絶対値上界が出る。

数学I・非負対称確率行列の途中式・最終答をPDFで見る

3 — 数学II・極限と積分

端点と無限遠を分ける

f/gf/g の有界性は,無限遠では極限から,中央の有界区間では単調性から押さえる。

数学II・極限と積分の途中式・最終答をPDFで見る

4 — 数学II・楕円体

楕円体を単位球へ移す

座標を半径で割ると単位球上の最適化になる。対称性とCauchy--Schwarzで計算が整理できる。

数学II・楕円体の途中式・最終答をPDFで見る

5 — 論理回路

順序回路は両立集合で縮約する

出力が矛盾する状態対を除き,遷移先も両立するかを閉包的に確認する。極大両立集合を新状態にすると4状態まで減らせる。

論理回路の途中式・最終答をPDFで見る

6 — 工業数学1・複素関数

係数の根判定

nn1/n!n^{n-1}/n! はStirlingの公式により根の極限が ee になる。

工業数学1・複素関数の途中式・最終答をPDFで見る

7 — 工業数学2・内積とCauchy評価

実部は平面の内積

F(z,w)=Re(zw)F(z,w)=\operatorname{Re}(\overline zw) は複素平面を R2\mathbb R^2 と見たときの内積である。

工業数学2・内積とCauchy評価の途中式・最終答をPDFで見る

8 — 基本ソフトウェア1・Shell sort

ギャップ付き挿入ソート

コードはShell sortである。通常の挿入ソートを,離れた要素どうしの部分列に対して先に行う。

基本ソフトウェア1・Shell sortの途中式・最終答をPDFで見る

9 — 基本ソフトウェア2・スケジューリング

表はタイムスライス後に更新する

各時刻で最小の ptp_t を持つプロセスを1スライス実行し,その後に qt,ptq_t,p_t を更新する。

基本ソフトウェア2・スケジューリングの途中式・最終答をPDFで見る

10 — 確率統計1・正規母平均の検定

正規化して標準正規へ戻す

既知分散の正規標本平均なので,すべて標準正規分布の上側確率で書ける。

確率統計1・正規母平均の検定の途中式・最終答をPDFで見る

11 — 確率統計2・同時分布と混合正規

混合正規のスコアは事後重みで書ける

rir_i は観測 XiX_i が平均 μ\mu 側の成分から来た事後確率である。尤度方程式は重み付き平均の固定点になる。

確率統計2・同時分布と混合正規の途中式・最終答をPDFで見る

12 — 制御工学1・線形化とフィードバック安定性

平衡点での傾きがゼロ

siny\sin y の微分は cosy\cos y であり,y=π/2y=\pi/2 では 00 になる。そのため線形化では復元項が消える。

制御工学1・線形化とフィードバック安定性の途中式・最終答をPDFで見る

13 — 制御工学2・位相進み補償

最大位相進みを交差周波数へ置く

位相を最も稼げる周波数 ωm\omega_m を指定された交差周波数に合わせ,ゲインは kk で合わせる。

制御工学2・位相進み補償の途中式・最終答をPDFで見る

京大 システム科学コース 院試 過去問の収録5年度

  • 2025年度(全12問)

    回転行列とノルム / 線形写像と正規直交基底 / 積分領域と反復対数

  • 2024年度(全12問)

    行列の冪零性と部分空間 / 歪対称行列の行列式 / 対数関数と数列

  • 2023年度(全14問)

    数学I・連立一次方程式と固有値和 / 数学I・行列式の最大値と平方根行列 / 数学I・直交射影

  • 2022年度(このページ・全13問)

    数学I・Jacobi法 / 数学I・非負対称確率行列 / 数学II・極限と積分

  • 2021年度(全13問)

    数学I・漸化式と行列の極限 / 数学I・内積空間と最小二乗近似 / 数学II・変数変換と漸近評価