到達目標
・コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響について説明できる。
・コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。
ルーブリック
| 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 計算誤差 | 参考書等を用いて以下の全てを説明できる。
1.コンピュータの数値表現
2.計算誤差の種類 | 参考書等を用いて以下のいずれかを説明できる。
1.コンピュータの数値表現
2.計算誤差の種類 | 参考書等を用いても以下の全てを説明できない。
1.コンピュータの数値表現
2.計算誤差の種類 |
| 数値積分 | 参考書等を用いて以下の全てができる。
1.区分求積法による数値積分
2.台形公式による数値積分
3.シンプソンの公式による数値積分 | 参考書等を用いて以下のいずれかができる。
1.区分求積法による数値積分
2.台形公式による数値積分
3.シンプソンの公式による数値積分 | 参考書等を用いても以下の全てができない。
1.区分求積法による数値積分
2.台形公式による数値積分
3.シンプソンの公式による数値積分 |
| 連立1次方程式の数値計算 | 参考書等を用いて以下の全てができる。
1.掃き出し法による数値計算
2.ガウスの消去法による数値計算
3.シンプソンの公式による数値積分 | 参考書等を用いて以下のいずれかができる。
1.掃き出し法による数値計算
2.ガウスの消去法による数値計算
3.シンプソンの公式による数値積分 | 参考書等を用いても以下の全てができない。
1.掃き出し法による数値計算
2.ガウスの消去法による数値計算
3.シンプソンの公式による数値積分 |
| 補間法 | 参考書等を用いて以下の全てができる。
1.最小二乗法による補間
2.ラグランジュ補間法による補間
3.ニュートン補間法による補間 | 参考書等を用いて以下のいずれかができる。
1.最小二乗法による補間
2.ラグランジュ補間法による補間
3.ニュートン補間法による補間 | 参考書等を用いても以下の全てができない。
1.最小二乗法による補間
2.ラグランジュ補間法による補間
3.ニュートン補間法による補間 |
学科の到達目標項目との関係
学習・教育到達度目標 １ ロボティクスの体系的な知識と技術を身に付ける。
学習・教育到達度目標 ２ 機械・電気・電子・情報等の基盤技術を身に付ける。
学習・教育到達度目標 ３ ロボティクスの視点に立った論理的かつ実践的思考力を身に付ける。
教育方法等
概要:
創造的で実践的な技術者を養成することを目標に、数値計算に関する基礎的な知識と技術を習得する。これらの知識・技術は、実際のビジネスシーンに応えるために、デザイン思考（共感・問題定義・アイデア創出・プロトタイピング・検証）プロセスで活用できるものとして定着されることを目指す。
授業の進め方・方法:
本科目の内容は、教員の監督下でグループワーク等、受講者の能動的な活動を通してその習得を行う。
毎週、培った知識・技術をその振り返り、次回の目標等を週報としてまとめ、提出する。
事前学習（予習）：前回の授業内容を受けて、次回の授業での到達目標を考える。
事後学習（復習）：毎回の授業後に授業内容を振り返り、週報としてまとめる。
注意点:
・本科目では、上記ルーブリックに準拠したCBTにより成績評価を行う。CBTは原則として、何度でも受験可能とする。
・本科目で培った知識・技術は「ロボティクス実験Ⅰ」内のアクティビティにおいて活用することが好ましい。
授業の属性・履修上の区分
授業計画
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
授業概要・授業の進め方・成績評価の方法について説明できる。
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| 2週 |
アクティビティテーマの決定 |
社会的に新規性がある、価値あるテーマを設定できる。
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| 3週 |
浮動小数点数表現 |
任意の実数を浮動小数点表現できる。
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| 4週 |
計算誤差 |
コンピュータが表現する数値には誤差が含まれることを説明できる。
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| 5週 |
数値積分アルゴリズム①区分求積法、台形公式 |
区分求積法、台形公式による数値積分アルゴリズムを説明できる。
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| 6週 |
数値積分アルゴリズム②シンプソンの公式 |
シンプソンの公式による数値積分アルゴリズムを説明できる。
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| 7週 |
成果発表のための準備 |
これまでの成果をまとめ、発表の準備ができる。
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| 8週 |
成果発表 |
成果の発表・意見交換を行い、今後の予定に取り入れられる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
連立一次方程式の数値計算①掃き出し法 |
掃き出し法のアルゴリズムについて説明できる。
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| 10週 |
連立一次方程式の数値計算②LU分解 |
LU分解について説明できる。
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| 11週 |
連立一次方程式の数値計算③ガウスの消去法 |
ガウスの消去法のアルゴリズムについて説明できる。
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| 12週 |
補間①最小二乗法 |
最小二乗法による補間について説明できる。
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| 13週 |
補間②ラグランジュ補間法 |
ラグランジュ補間法による補間について説明できる。
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| 14週 |
補間③ニュートン補間法 |
ニュートン補間法による補間について説明できる。
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| 15週 |
成果発表のための準備 |
これまでの成果をまとめ、発表の準備ができる。
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| 16週 |
成果発表 |
成果の発表・意見交換を行い、今後の予定に取り入れられる。
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モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標
| 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 |
評価割合
| 試験 | 発表 | 相互評価 | 態度 | ポートフォリオ | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |
| 専門的能力 | 100 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |