シミュレーション工学Ⅰ

科目基礎情報

学校 木更津工業高等専門学校 開講年度 平成31年度 (2019年度)
授業科目 シミュレーション工学Ⅰ
科目番号 0106 科目区分 専門 / 必修
授業形態 授業 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 情報工学科 対象学年 5
開設期 前期 週時間数 2
教科書/教材 三井田 惇郎,須田 宇宙 (著) 「数値計算法(第2版・新装版)」森北出版,2014年,2160円
担当教員 大枝 真一

到達目標

数値計算の基礎事項の理解と方程式を代表的な方法で解くことができる.
連立一次方程式を代表的な方法で解くことができる.
関数補間等の数値計算法を理解し、解法を適用できる.
シミュレーションの概要の理解とモデリングができる.

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
数値計算の基礎数値計算を計算機で行うための基本原理を説明できる.数値計算を計算機で行うための基本原理を理解している.数値計算を計算機で行うための基本原理を理解していない.
連立1次方程式連立1次方程式を解くための様々な手法を説明できる.連立1次方程式を解くための様々な手法を理解している.連立1次方程式を解くための様々な手法を理解していない.
関数補間関数補間の様々な手法を説明できる.関数補間の様々な手法を理解している.関数補間の様々な手法を理解していない.
数理モデリング課題を解くために数理をつかってモデリングができる.既存の数理モデリング手法を理解できる.既存の数理モデリング手法を理解できない.

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
課題を解決するためにコンピュータを使って計算する手法を数値計算を学ぶ.
授業の進め方・方法:
座学と演習によって授業を進める.
座学では数値計算手法を理解することに務めること.また,演習では理解した手法を実装し,数値実験によって理解を深める.
注意点:
・数値計算手法を理解するため,基本的な線形代数,解析学の復習をしておくこと.
・演習およびレポートでは学習内容を実装することがあるため,C言語の基本的なプログラミングができること.

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 数値と誤差 数値の表現,2進法と10進法の変換
2週 数値と誤差 四則演算の丸め誤差,桁落ち
3週 数値と誤差 数値の扱いと誤差の演習
4週 方程式の解 ニュートン法
5週 方程式の解 二分法
6週 方程式の解 はさみうち法
7週 方程式の解 ニュートン法,二分法,はさみうち法の演習
8週 前期中間試験 前期中間試験までの学習内容
2ndQ
9週 連立一次方程式の解法 はきだし法
10週 連立一次方程式の解法 ガウスの消去法
11週 連立一次方程式の解法 ガウスの消去法
12週 連立一次方程式の解法 LU分解
13週 連立一次方程式の解法 LU分解
14週 連立一次方程式の解法 連立一次方程式の演習
15週 前期定期試験 前期中間試験から前期定期試験までの学習内容
16週 前期定期試験解説 試験の解説

評価割合

試験課題合計
総合評価割合8020100
基礎的能力501060
専門的能力301040