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徳島文理大学 | Webシラバスシステム |
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| 徳島文理大学短期大学部 |
| 科目番号 | 10937 | 担当教員名 | 新関 良樹 | 単位 | 2単位 |
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| 科目群 | 専門 | 必修・選択 | 選択 | 開講期 | 前期 | 対象年次 | 3年 |
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| 授業概要 |
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| 本講義では、数値計算法について学ぶ。数値計算とは、一般的にコンピュータを用いて行うような大量で複雑な計算をすることを指す。例えば、現実の問題や現象を扱うときに、対象となるシステムをモデル化し、シミュレーションによって調べる際に用いられる。数値計算には様々な手法があり、基本的な手法である非線形方程式、補間多項式、連立1次方程式、常微分方程式の解き方を学ぶ。 |
| 到達目標 |
| �｜亮院瞥�解）：コンピュータでの数値の扱いの特性を理解する． ��態度（関心・意欲）：モデル化，シミュレーションの原理に関心を持つ． �５伺宗壁集宗法Э�学的な思考により，様々な問題を数値的に解く手法を身につけることができる． �せ弭諭θ獣如Г△覯歛蠅紡个掘た�値計算の手法を用いて解くことができるようになる． |
| 授業計画 | 授業形態 | 授業時間外学習 | |
|---|---|---|---|
| 【1】 | 数値表現、誤差、補間法(線形補間、多項式補間、ラグランジェの補間法) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書の範囲を読み，内容を簡単に理解しておく．60分 |
| 【2】 | 補間法(最小二乗法)、平均、方程式の解法(1次式・2次式、2分法、はさみうち法、ニュートン法) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書の範囲を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【3】 | 方程式の解法の復習、補間法の補足(スプライン、ベジエ) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp1〜p3を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【4】 | テイラー展開(マクローリン展開)、積分法(台形公式、シンプソン法) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp4〜p14を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【5】 | 常微分方程式とは、常微分方程式の解法(オイラー法、ルンゲ・クッタ法) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp25〜p30を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【6】 | 振り返り | 小テストと解説 | 指定された教科書のp32〜p38を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【7】 | 常微分方程式の復習、高階常微分方程式、連立常微分方程式、連立1次方程式の解法 | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp39〜p41を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【8】 | 連立方程式の解法(直接法:ガウスジョルダン法、反復法:ガウスザイデル法) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp42〜p46を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【9】 | 偏微分方程式(放物型) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp15〜p18を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【10】 | 偏微分方程式(双曲型と楕円型) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp19〜p24を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【11】 | 逆行列と固有値 | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp47〜p48を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【12】 | 逆行列と固有値(その2) | 講義，Excelによるプログラミング実習 | 指定された教科書のp49〜p60を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【13】 | 数値解析を用いたを用いた課題解決�� | 講義，プログラミング実習，グループ討議 | 指定された教科書のp62〜p67を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【14】 | 数値解析を用いたを用いた課題解決➁ | 講義，プログラミング実習，グループ討議 | 指定された教科書のp68〜p71を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 【15】 | Excelを用いた課題解決・発表/討論会 | 講義，プログラミング実習，プレゼンテーション，グループ討議 | 指定された教科書のp72〜p76を十分に理解し，実習ができるように準備しておく．60分 |
| 評価方法 |
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| 本試験60％，小テストおよび課題提出、授業態度50％で総合的に評価する．実習の解説、サンプルプログラムおよび課題・定期試験の解答、解説はGoogle classroomに掲示、フィードバックする。 |
| 教科書 |
| 数値計算法第2版 森北出版を使用する。 |
| 参考図書 |
| Fortran90/95 プログラミング入門 森北出版(プログラミングの授業で使用したもの)を実習時の参考に用いる |
| 備考 |
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| オフィスアワー 水曜 ５限 理工学部１０号棟６F3601室 1984年〜2014年 株式会社東芝にてガスタービン、蒸気タービンなど火力発電用機器の開発に従事 2006年〜2014年 東京理科大学非常勤講師 2012年〜2014年 横浜国立大学大学院工学府客員教授 ※ 科目コード : ECNA310L |