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)
数値計算
英文授業科目名
/Course title (English)
Numerical Calculus
科目番号
/Code
MTH403c MTH403d
開講年度
/Academic year
2020年度 開講年次
/Year offered
2
開講学期
/Semester(s) offered
後学期 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)
山﨑 匡
居室
/Office
西4号館610号室
公開E-Mail
/e-mail
contact20@numericalbrain.org
授業関連Webページ
/Course website
http://numericalbrain.org/lectures/
更新日
/Last updated
2020/03/11 12:47:16 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
コンピュータを用いて科学技術計算を行うために必要な数値計算法の基本的な考え方と初等的な数値計算アルゴリズムについて学ぶ。数値計算における誤差の概念、基本的な数値計算法の原理を理解し、実際の数値計算への適用技術を習得する。
前もって履修
しておくべき科目
/Prerequisites
微分積分学第一・第二、線形代数学第一・第二、基礎プログラミングおよび演習、プログラミング通論
前もって履修しておくこ
とが望ましい科目
/Recommended prerequisites and preparation
前もって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。参考書として、
・加古孝「数値計算」コロナ社 (2009)
・皆本晃弥「C言語による数値計算入門-解法・アルゴリズム・プログラム」サイエンス社 (2005)
・伊理正夫,‎ 藤野和建「数値計算の常識」共立出版 (1985)
・森正武「数値解析 第二版」共立出版 (2002)
等を勧める。
授業内容と
その進め方
/Course outline and weekly schedule
第1回:数値計算概論
第2回:数値計算と誤差 誤差の定義、誤差の種類
第3回:数値計算と誤差 浮動小数点数、四則演算手順と誤差
第4回:非線形方程式の解法 Newton法、割線法
第5回:非線形方程式の解法 二分法
第6回:連立一次方程式の解法 ガウス・ジョルダン法
第7回:連立一次方程式の解法 LU分解法
第8回:連立一次方程式の解法 ガウス・ザイデル法
第9回:補間と数値積分 Laglangeの補間多項式
第10回:補間と数値積分 Newtonの補間公式
第11回:補間と数値積分 台形則、中間則
第12回:補間と数値積分 シンプソン則、Newton-Cotesの公式
第13回:関数近似 最小二乗法
第14回:常微分方程式の解法 Euler法、Heun法
第15回:常微分方程式の解法 ルンゲクッタ法
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
担当教員が起業した会社における研究開発経験を元に、数値計算法の基礎理論について講義する。
授業時間外の学習
(予習・復習等)
/Preparation and review outside class
必要に応じて適時行うこと
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
講義中に行う課題とレポート、およびテストで評価を行う。最低評価基準は、
・数値計算における浮動小数点と誤差について理解している
・数値計算法の原理について理解している
・数値計算法を用いて実際に問題を解くことができる
とする。
オフィスアワー:
授業相談
/Office hours
平日12:15--12:45
学生へのメッセージ
/Message for students
解析的に解くことができない問題でも、数値的には解けることが多い。計算機の性能向上に伴い、極めて複雑かつ大規模な問題でも解けるようになってきている。そのための手法を学び身につける。
その他
/Others
特になし
キーワード
/Keyword(s)
計算科学、シミュレーション科学