数値解析特論

科目基礎情報

学校	群馬工業高等専門学校	開講年度	令和03年度 (2021年度)
授業科目	数値解析特論
科目番号	134	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	生産システム工学専攻	対象学年	専1
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	数値計算法第２版新装版　三井田 惇郎, 須田 宇宙 著：森北出版、参考書：C＆FORTRANによる数値解析の基礎：川崎晴久：共立出版
担当教員	雑賀 洋平

到達目標

□丸め誤差，打ち切り誤差，桁落ちについて理解できる。
□数値解析アルゴリズムについて理解できる。
□得意とする言語をもちいてプログラムが書けて実行できる．
具体的には，２分法，ニュートン法による非線形方程式の数値解法，ガウスの消去法，ガウスジョルダン法，LU分解による連立一次方程式の数値解法，台形則，シンプソン則による数値積分法，オイラー法，ルンゲ・クッタ法による微分方程式の数値解法)□簡単な情報処理の問題に対して，上記の数値解析アルゴリズムを組み合わせて問題解決ができる。

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
評価項目1	丸め誤差，打ち切り誤差，桁落ちについて理解でき、利用できる。	□丸め誤差，打ち切り誤差，桁落ちについて理解できる。	□丸め誤差，打ち切り誤差，桁落ちについて理解できない。
評価項目2	数値解析アルゴリズムについて理解でき、得意とする言語をもちいてプログラムが書けて実行できる．	数値解析アルゴリズムについて理解できる。	数値解析アルゴリズムについて理解できない。
評価項目3	簡単な情報処理の問題に対して，上記の数値解析アルゴリズムを組み合わせて問題解決ができる。	簡単な情報処理の問題に対して，上記の数値解析アルゴリズムを組み合わせて利用できる。	簡単な情報処理の問題に対して，上記の数値解析アルゴリズムを組み合わせて利用できない。

教育方法等

概要:

□丸め誤差，打ち切り誤差，桁落ちについて理解できる。
□数値解析アルゴリズムについて理解できる。
□得意とする言語をもちいてプログラムが書けて実行できる．
具体的には，２分法，ニュートン法による非線形方程式の数値解法，ガウスの消去法，ガウスジョルダン法，LU分解による連立一次方程式の数値解法，台形則，シンプソン則による数値積分法，オイラー法，
ルンゲ・クッタ法による微分方程
式の数値解法)
□簡単な情報処理の問題に対して，上記の数値解析アルゴリズムを組み合わせて問題解決ができる。

授業の進め方・方法:

座学、実習

注意点:

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ガイダンス	概要説明、コンピュータのスキルについての調査
		2週	非線形方程式の数値解法１	二分法、ニュートン法の説明と実習
		3週	連立方程式の数値解法１	ガウスの消去法、ガウス・ジョルダン法、LU分解を利用した連立方程式の解法の説明
		4週	連立方程式の数値解法２	実習１、ガウスの消去法、ガウス・ジョルダン法
		5週	連立方程式の数値解法３	実習２：LU分解による連立方程式の解法
		6週	最小二乗法と補間１	最小二乗法の説明と実習
		7週	最小二乗法と補間２	ラグランジュ補間の説明と実習
		8週	数値積分１	台形法、ニュートンコーツの数値積分法の説明
	2ndQ
		9週	数値積分２	実習
		10週	微分方程式の数値解法１	オイラー法、ルンゲ・クッタ法の説明
		11週	微分方程式の数値解法２	実習
		12週	総合演習１	グループ分け、課題設定
		13週	総合演習２	課題遂行１
		14週	総合演習３	課題遂行２
		15週	総合演習４	課題遂行３、報告書作成、発表
		16週	試験

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	50	0	0	0	0	50	100
基礎的能力	0	0	0	0	0	0	0
専門的能力	50	0	0	0	0	30	80
分野横断的能力	0	0	0	0	0	20	20