| 科 目 | 情報数値解析 ( Numerical Analysis of Information ) | |||
|---|---|---|---|---|
| 担当教員 | 高科 豊 特任准教授 | |||
| 対象学年等 | 都市工学科・4年・後期・必修・1単位【演習】 ( 学修単位I ) | |||
| 学習・ 教育目標 |
A3(100%) | |||
| JABEE 基準1(1) |
(c),(d) | |||
| 授業の概要 と方針 |
本科目では，表計算ソフトを用いて，物理・数学・専門科目の課題解決で使われている様々な数値解析手法について学ぶ． | |||
| 到 達 目 標 |
1 | 【A3】 表計算ソフトを用いて，基礎的な物理・数学・専門分野の解を求めることができる． | 2 | 【A3】 表計算ソフトのグラフィック機能を使うことができる． | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 |
| 評 価 方 法 と 基 準 |
到 達 目 標 毎 |
1 | 表計算ソフトを用いて，基礎的な物理・数学・専門分野の問題を解法できることをレポ－トで評価する． | |
| 2 | 表計算ソフトを用いて，解をグラフィカルに表現することで，視覚的に情報の可視化として問題解決できることをレポ－トで評価する． | |||
| 3 | ||||
| 4 | ||||
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| 7 | ||||
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| 9 | ||||
| 10 | ||||
| 総 合 評 価 |
成績は，レポート100% として評価する．100点満点で60点以上を合格とする.レポ－トの提出は必要不可欠である． | |||
| テキスト | プリント | |||
| 参考書 | 『Excelではじめる数値解析』: 伊津野和行・酒井和久共著 (森北出版) 『演習グラフィカル物理数学』:松本亮介・山口智実著 (電気書院) |
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| 関連科目 | 数学I，数学II，物理，確率・統計，応用数学I・II，応用物理 | |||
| 履修上の 注意事項 |
私語をしない等，学習意欲を持った受講姿勢で学ぶこと.授業中に関連する科目の自己学習を行う場合がある． | |||
| 回 | 上段：テーマ／下段：内容（目標、準備など） |
|---|---|
| 1 | ガイダンス及び数値微分 |
| ガイダンスにおいて，課題の取り組み方を説明する．接線の傾きと微分係数，関数の概形について学習する． | |
| 2 | 関数の近似 |
| テイラ－(Taylor)展開・差分による関数近似 マクロ－リン(maclaurin)展開について学習する． | |
| 3 | 積分の計算 |
| 定積分と面積の計算，回転体の体積の計算について学習する． | |
| 4 | 偏微分の計算 |
| 多変数関数における偏微分について学習する． | |
| 5 | 非線形方程式の解法 |
| ニュ－トンラプソン法(Newton Raphson)による非線形方程式の解法について学習する． | |
| 6 | 常微分方程式 |
| 振動シミュレ－ションについて学習する． | |
| 7 | 偏微分方程式 |
| 熱伝導シミュレ－ションについて学習する． | |
| 8 | 連立方程式と逆行列 |
| ヤコビ(Jacobi)法について学習する． | |
| 9 | ベクトル(Vector)演算（内積・外積） |
| ベクトル(Vector)演算（内積・外積）について学習する． | |
| 10 | 回転行列による3次元空間表現の利用 |
| 回転行列による3次元空間表現の利用について学習する． | |
| 11 | 非線形連立方程式 |
| 非線形連立方程式の解法について学習する． | |
| 12 | 最小二乗法と回帰直線・相関係数 |
| 最小二乗法と回帰直線・相関係数について学習する． | |
| 13 | フ－リエ(Fourier)級数，フ－リエ変換・スペクトル解析の意味，ノコギリ波の作成 |
| フ－リエ(Fourier)級数，フ－リエ変換・スペクトル解析，ノコギリ波について学習する． | |
| 14 | 都市工学分野への適用(1) |
| 数値解析手法を用いて，都市工学分野の課題について学習する． | |
| 15 | 都市工学分野への適用(2) |
| 数値解析手法を用いて，都市工学分野の課題について学習する． | |
| 備 考 |
中間試験および定期試験は実施しない． 課題が時間内に終わったら，関連科目等の自己学習等ができる用意をすること． |