概要:
一般・専門の別：専門
学習の分野：情報と計測・制御
必修・履修・履修選択・選択の別：履修選択
基礎となる学問分野：総合理工／計算科学／計算科学
学科学習目標との関連：本科目は機械工学科学習目標「（２）エネルギーと流れ，材料と構造，運動と振動，設計と生産・管理，情報と計測・制御，機械とシステムに関する専門技術分野の知識を修得し，工学現象の解析や機械の設計・製作に応用できる能力を身につける。」に相当する科目である。
技術者教育プログラムとの関連：本科目が主体とする学習・教育到達目標は「（Ｃ）情報技術の修得，Ｃ－１：機械・制御システム技術者に必要な情報技術を修得し，活用できること」である。また，付随して「Ａ －１」にも関与する。
授業の概要：本科目では，今までに学習した情報処理に関する知識を駆使し，工学における諸問題の解決に必要となる数値計算手法を習得する。
授業の進め方・方法:
授業の方法：本科目は時間割編成上，後期のみに開講する科目である。授業はプロジェクタとホワイトボードを用いて行う。C言語によるプログラム作成に関する課題レポートを課し，成績評価に入れる。
成績評価方法：課題レポート（３０％）と定期試験（７０％）で評価する。
注意点:
履修上の注意：本科目は「授業時間外の学習を必修とする科目」である。１単位あたり授業時間として１５単位時間開講するが，これ以外に３０単位時間の学習が必修となる。これらの学習については担当教員の指示に従うこと。
履修のアドバイス：必要上，情報処理（３年），プログラミング演習（機械工学実験実習Ⅳ・４年）と関連するため，それぞれで学んだ計算機の操作方法やC言語について良く復習しておくこと。
基礎科目：数学・物理全般，情報処理（３年），機械工学実験実習Ⅳ（４）
関連科目：卒業研究（５年）
受講上のアドバイス：本科目の内容は，プログラミング言語やソフトウェアを実際に扱うことによって初めて身に付くものである。そのため，課題に対して積極的に取り組むことが大切である。15分以上の遅刻・早退は欠課扱いとする。
連絡担当教員：佐伯・総合理工学科機械システム系
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
ガイダンス〔計算機における誤差〕 |
情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。
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| 2週 |
非線形方程式の解法〔ニュートン法〕１
アルゴリズム |
ニュートン法を用いて非線形方程式の解を求めることについて基本概念とアルゴリズムを理解できている。
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| 3週 |
非線形方程式の解法〔ニュートン法〕２
プログラミング |
情報処理に関する種々の基本的手法をニュートン法を用いて非線形方程式の解を求めることに適用できる。そのプログラムの内容を説明できる。
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| 4週 |
連立１次方程式の解法〔ガウスの消去法〕１
アルゴリズム |
ガウスの消去法を用いて連立１次方程式の解を求めることについて基本概念とアルゴリズムを理解できている。
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| 5週 |
連立１次方程式の解法〔ガウスの消去法〕２
プログラミング |
情報処理に関する種々の基本的手法をガウスの消去法を用いて連立２次方程式の解を求めることに適用できる。そのプログラムの内容を説明できる。
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| 6週 |
数値積分〔台形公式シンプソンの公式〕１
アルゴリズム |
情報処理に関する種々の基本的手法をシンプソンの公式を用いた数値積分に適用することについて基本概念とアルゴリズムを理解できている。
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| 7週 |
数値積分〔台形公式シンプソンの公式〕２
プログラミング |
情報処理に関する種々の基本的手法をシンプソンの公式を用いた数値積分に適用できる。そのプログラムの内容を説明できる。
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| 8週 |
（後期中間試験） |
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の答案返却と試験解説 |
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| 10週 |
関数の近似〔最小二乗法〕１
アルゴリズム |
情報処理に関する種々の基本的手法を最小二乗法を用いて近似関数を求めることに適用することについて基本概念とアルゴリズムを理解できている。
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| 11週 |
関数の近似〔最小二乗法〕２
プログラミング |
情報処理に関する種々の基本的手法を最小二乗法を用いて近似関数を求めることに適用できる。そのプログラムの内容を説明できる。
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| 12週 |
微分方程式〔オイラー法〕１
アルゴリズム |
情報処理に関する種々の基本的手法をオイラー法を用いて微分方程式を解くことに適用することについて基本概念とアルゴリズムを理解できている。
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| 13週 |
微分方程式〔オイラー法〕２
プログラミング |
情報処理に関する種々の基本的手法をオイラー法を用いて微分方程式を解くことに適用できる。そのプログラムの内容を説明できる。
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| 14週 |
物理の問題への適用
〔減衰がある強制振動など〕 |
これまでの数値計算の手法を簡単な物理の問題に適用できる。与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。
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| 15週 |
（後期末試験） |
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| 16週 |
後期末試験の答案返却と試験解説 |
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 情報リテラシー | 情報リテラシー | 情報を適切に収集・処理・発信するための基礎的な知識を活用できる。 | 3 | 後1 |
| 論理演算と進数変換の仕組みを用いて基本的な演算ができる。 | 3 | |
| コンピュータのハードウェアに関する基礎的な知識を活用できる。 | 3 | |
| 同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。 | 3 | |
| 与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。 | 3 | |
| 任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 機械系分野 | 情報処理 | プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 定数と変数を説明できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 条件判断プログラムを作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | 後2,後3,後4,後5,後6,後7,後10,後11,後12,後13,後14 |