到達目標
情報リテラシー，情報処理Ⅰ，Ⅱ，情報処理（４年）の内容を踏まえて，コンピュータ内部での進数変換および誤差発生のメカニズムを認識した上で，各解法の数学的基礎とアルゴリズムを適切に理解できることを目標とする．
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 |
| 評価項目1 | コンピュータ内部での進数変換を理解して，誤差発生メカニズムを正しく制御することができる． | コンピュータ内部での進数変換を理解して，誤差発生メカニズムを説明することができる． | 左記ができない． |
| 評価項目2 | 各種解法の数学的基礎に理解して，アルゴリズムを構築することができる． | 各種解法を理解して，活用することができる． | 左記ができない． |
学科の到達目標項目との関係
(D) 専門分野の知識と情報技術を身につける。
説明
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教育方法等
概要:
コンピュータを用いて演算を行う際に注意しなければならない誤差についての学習を行う。各種解法の数学的基礎を理解してアルゴリズムを構築するとともに、誤差による計算精度の劣化を抑制するための対策についても解説する。
授業の進め方・方法:
指定教科書と教員作成資料を併用し進めていく。授業内容によっては遠隔授業（オンデマンド配信）の場合もある。
評価項目ごとに基本事項を学習して，理解を深めるために２回の試験の実施と演習課題に取り組む形をとる。
試験問題のレベルは教科書の演習問題および教員作成資料と同程度とする．
注意点:
この授業に取り組む上での準備学習として、Microsoft excelの基本操作技能あるいはC言語によるプログラミングの基礎技術を復習しておくことが必要である。実際に講義内容に沿った処理システムを、excelやC言語などを活用して作成することを推奨する。
再試験について、
総合評価で「不可」となった者のうち、レポート未提出が１つもない学生に対して１回のみ実施する。
事前・事後学習、オフィスアワー
【事前・事後学習】本科目は学修単位（１単位）の授業であるため、授業で保証する学習時間と予習・復習（中間試験、定期試験のための学習も含む）に必要な標準的な学習時間の総計が、４５時間に相当する学習内容である。自学自習の成果は演習課題の自己採点により授業内容の定着をはかる。
【オフィスアワー】授業日の16:00～17:00、その他随時。
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 |
進数変換、誤差の定義と発生メカニズムと対策 |
コンピュータの基礎となる進数変換、丸め誤差・打ち切り誤差を理解することができる。
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| 2週 |
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| 3週 |
方程式の解法 |
ニュートン接線法、区間縮小法（２分法）を理解することができる。
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| 4週 |
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| 5週 |
連立一次方程式（直接法・反復法) |
直接法としてガウスの消去法、ガウス－ジョルダン法、LU分解による解法および逆行列について理解することができる。
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| 6週 |
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| 7週 |
中間試験 |
中間試験の実施
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| 8週 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
最小二乗法 |
与えられたデータを最もよく近似する関数（直線、多項式）を求めるための方法を理解することができる。
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| 10週 |
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| 11週 |
数値積分 |
指定された範囲の面積を求める近似法を理解することができる。（台形公式、シンプソンの公式）
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| 12週 |
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| 13週 |
微分方程式 |
１階常微分方程式の初期値問題の解法としてルンゲ・クッタ法を理解することができる。
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| 14週 |
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| 15週 |
期末試験 |
期末試験の実施
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| 16週 |
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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 |
| 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 | |
| 定数と変数を説明できる。 | 4 | |
| 整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。 | 4 | |
| 演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。 | 4 | |
| 算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。 | 4 | |
| 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 | |
| 条件判断プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 繰り返し処理プログラムを作成できる。 | 4 | |
| 一次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |
評価割合
| 中間試験 | 期末試験 | 演習課題レポート | 取組姿勢 | 合計 |
| 総合評価割合 | 35 | 35 | 20 | 10 | 100 |
| 基礎的能力 | 20 | 20 | 10 | 10 | 60 |
| 専門的能力 | 15 | 15 | 10 | 0 | 40 |