科目名[英文名]
コンピュータ解析および演習   [Computational Analysis and Exercises]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	3
対象学科等		対象年次	2～4	開講時期	1学期
授業形態	1学期	時間割番号	022607
責任教員 [ローマ字表記]
矢野 雄一郎   [YANO Yuichiro]
所属	工学府	研究室		メールアドレス

概要

シミュレーション精度や計算速度の飛躍的な向上により、コンピュータによる解析はあらゆる分野においてその重要性を増している。例えば、数値シミュレーションは自然現象の理解やシステム、デバイスの設計ツールとして重要な役割を果たしているほか、データ解析においてもコンピュータは大きな力を発揮している。本講義、演習では、コンピュータによる数値解析の基礎知識を習得することを目的とし、C言語を用いてプログラミングと数値解析アルゴリズムについて演習を行い学習する。後半からは、実際に物理現象の数値シミュレーションの演習を行い、計算精度や計算時間に関して理解を深める。

到達基準

C言語の基礎から学び、物理現象の数値シミュレーションを行い、結果を考察できるようになる。 数値解析の基本を理解し、物理現象の解析に適用、応用できるようになる。

授業内容

1．プログラミング言語（C言語）の基礎 第1回　四則演算と入出力 第2回　論理演算と条件文 第3回　繰り返し処理１（for 文、O記法） 第4回　関数の利用 第5回　繰り返し処理２（while 文、do?while文） 2．方程式の解法と数値積分法 第６回　方程式の解法１：二分法 第７回　方程式の解法２：ニュートン法 第８回　数値積分：中点測、台形公式 第９回　常微分方程式の数値解法１：オイラー法、ルンゲ・クッタ法 第10回　常微分方程式の数値解法2：2階の常微分方程式 3．数値シミュレーション 第11回　数値シミュレーション１：運動方程式の数値解法 第12回　数値シミュレーション２：ファイル出力 第13回　数値シミュレーション３：現象の理解 第14回　数値シミュレーション４：多次元，多粒子系への応用 第15回　数値シミュレーション５：自由課題

履修条件・関連項目

「コンピュータ基礎実験」を履修していることが望ましい．

テキスト・教科書

プリントを配布する．

参考書

プログラミング言語C（第2版）B.W. カーニハン・D.M.リッチー著, 石田 晴久訳（技術評論社） C言語による最新アルゴリズム事典 奥村晴彦著（共立出版） 数値計算　高橋大輔著（岩波書店） など

成績評価の方法

各回の提出レポートを10点満点で評価する。演習時間内に課題を終えることができなかった場合のみ、その週の木曜日を提出締切日とする。締切後に提出した場合、締切後の経過日数に１点を乗じた点数を減点する。ただし、未提出の場合は、その回のレポートの点数を0点とする。１５回の合計により成績評価を行う。

教員から一言

この科目は、実際に手を動かしプログラムを作成し、その結果を考察する演習科目であるため、毎回出席して課題を提出すること求められます。

キーワード

プログラミング、C言語、アルゴリズム、数値解析、数値シミュレーション

オフィスアワー

質問があれば各回授業後に居残り回答するほか、メール等で可能な限り対応する。

備考１

備考２

参照ホームページ

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/03/20 20:27:32