シラバス参照

講義概要/Course Information
2020/04/28 現在

科目基礎情報/General Information
授業科目名
/Course title (Japanese)
シミュレーション理工学
英文授業科目名
/Course title (English)
Computer Simulation
科目番号
/Code
MTH601c MTH601d
開講年度
/Academic year
2020年度 開講年次
/Year offered
3
開講学期
/Semester(s) offered
前学期 開講コース・課程
/Faculty offering the course
情報理工学域
授業の方法
/Teaching method
講義 単位数
/Credits
2
科目区分
/Category
専門科目
開講学科・専攻
/Cluster/Department
Ⅰ類
担当教員名
/Lecturer(s)
仲谷・龍野
居室
/Office
西9-636 (仲谷), 西4-608 (龍野)
公開E-Mail
/e-mail
nakatani@cs.uec.ac.jp (仲谷), tomo.tatsuno@uec.ac.jp (龍野)
授業関連Webページ
/Course website
http://wwwhnl.cs.uec.ac.jp/lecture (仲谷), http://www.im.uec.ac.jp/~tatsuno/lectures/sim/ (龍野)
更新日
/Last updated
2020/02/26 11:44:28 更新状況
/Update status
公開中
/now open to public
講義情報/Course Description
主題および
達成目標
/Topic and goals
これまで学習してきた数値計算法やプログラミング技術が計算科学の分野でどのように生かされているかについて学習する。研究開発や生産の現場で実際に使われているシミュレーションプログラムは、一般に、大規模かつ複雑であるが、これらも元をただせば種々の理工学分野でたてられたモデルと各種計算技術の組み 合わせで構成されている。この点について理解を深め、計算科学的シミュレーションの考え方を身に付けることを目標とする。
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
微分積分学、解析学、線形代数学、コンピュータリテラシー、基礎プログラミング、数値計算
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
履修しておくべき科目以外特になし 
教科書等
/Course textbooks and materials
教科書は指定しない。
講義中に参考書を紹介する。 
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
第1回 数値シミュレーションとは
第2回 冷却問題 一階微分方程式の数値解法
第3回 冷却問題 プログラミング
第4回 2体問題 ニュートン運動方程式の数値解法
第5回 2体問題 応用問題
第6回 2体問題 プログラミング
第7回 様々な数値解法  モデリング
第8回 様々な数値解法  プログラミング
第9回 偏微分方程式のシミュレーション技法
第10回 拡散方程式 モデリング
第11回 拡散方程式 プログラミング
第12回 移流方程式 モデリング
第13回 移流方程式 プログラミング
第14回 移流拡散から流体へ
第15回 移流拡散方程式 プログラミング
実務経験を活かした
授業内容
(実務経験内容も含む)
/Course content utilizing practical experience
授業時間外の学習
(予習・復習等)
/Preparation and review outside class
講義ノートや参考書を用いて、授業の進行に合わせて適宜予習復習をしておくこと。 
成績評価方法
および評価基準
(最低達成基準を含む)
/Evaluation and grading
 講義内容に対応した簡単なプログラムを作成し、計算結果について自分で考えることに重点を置いたレポートを提出する。基本的には2回のレポート課題の出題を予定しており、二つのレポートで評価をする予定である。 
最低達成基準:計算理工学の役割と現象のモデル化の基礎について理解し、計算理工学の基本的な問題を解くことができること。 
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
特に設けない。授業に関する質疑応答は受講学生全員にとって有益だと考えるので、授業時間内に質問すること。全ての講義終了後は、個別の授業相談に応じる。ただし、電子メールでアポをとること。  
学生へのメッセージ
/Message for students
 計算科学の分野でのコンピュータ利用の最終目的は具体的な物理的対象物の理解や設計に必要な解答を得ることです。これまで学習してきた数学的な基礎やコンピュータ利用技術はこのような目的のために驚くほどの力を発揮します。この様子を一部でも垣間みることによって、計算科学に興味を持ち積極的に計算理工学の分野に踏み込んでほしいと思います。  
その他
/Others
特になし
キーワード
/Keyword(s)
シミュレーション、物理モデル、数理モデル、数値解析、微分方程式