到達目標
シミュレーションの方法ついて理解し，プログラムを作成することができる．さらに，物理現象のシミュレーションプログラムを作成することができ，その結果について説明できることで，学習・教育目標（D-1），（D-2）の達成とする．
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 | | | |
| 評価項目2 | | | |
| 評価項目3 | | | |
学科の到達目標項目との関係
産業システム工学プログラム
説明
閉じる
(D-1)
説明
閉じる
(D-2)
説明
閉じる
教育方法等
概要:
ここでは，工学に必要な数学と自然科学の知識を使って，数値解析の手法を学び，プログラミングを行なうことにより，問題解決に応用できるようにする．さらに数値計算の手法を応用することにより，様々な自然現象のシミュレーションを行い，数学，自然科学の知識を用いて結果を視覚的に表現し，問題を解決する能力を身につけることを目的とする．
授業の進め方・方法:
・授業方法は講義及び実習．
・適宜，レポート課題を課すので，期限に遅れず提出すること．
注意点:
＜成績評価＞レポート（80％）と平常点（20％）により評価する．この100点満点でD-1，D-2を評価し，それぞれ6割以上を獲得したものをこの科目の合格者とする．
＜オフィスアワー＞水曜日16:00～17:00，電子情報工学科棟2F第3教員室．ただし，出張や会議等で不在の場合がある．
＜先修科目・後修科目＞先修科目はアルゴリズムとデータ構造，後修科目はソフトウェア工学となる．
＜備考＞主に数学の知識を応用することになる．このため，微分，積分，行列，テイラー展開などの知識をよく復習しておくことが必要である．具体的な自然現象を対象とするため数学，物理の知識が必要となる．ノートパソコンを使用する．
なお、本科目は学修単位科目であり，授業時間30時間に加えて，自学自習時間60時間が必要です．
授業計画
|
|
週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
数値積分の解法と誤差 |
数値積分の方法を取得し，誤差の特徴を理解できる．
|
| 2週 |
プログラミング演習 |
数値積分のプログラムを作成できる．
|
| 3週 |
連立方程式の数値解法 |
連立方程式の数値解法を理解できる．
|
| 4週 |
ガウスの消去法・ピボット選択 |
ガウスの消去法とピボット選択を理解できる．
|
| 5週 |
プログラミング演習 |
ガウスの消去法を使って連立方程式を数値的に解くプログラムを作成できる．
|
| 6週 |
Euler法の誤差 |
微分方程式の数値解法であるEuler法と，その誤差の特徴について理解できる．
|
| 7週 |
Runge-Kutta法の誤差 |
微分方程式の数値解法であるRunge-Kutta法と，その誤差の特徴について理解できる．
|
| 8週 |
プログラミング演習 |
微分方程式の数値解法のプログラムを作成できる．
|
| 4thQ |
| 9週 |
二階微分方程式の数値解法 |
二階微分方程式の解法を理解できる．
|
| 10週 |
最小二乗法 |
最小二乗法の数値解法が理解できる．
|
| 11週 |
プログラミング演習 |
物理現象を表す二階微分方程式や最小二乗法のプログラムを作成できる．
|
| 12週 |
微分方程式のシミュレーション |
微分方程式のシミュレーションを理解できる．
|
| 13週 |
微分方程式の応用問題のシミュレーション |
微分方程式のシミュレーションの応用問題を理解できる．
|
| 14週 |
乱数を用いたシミュレーション |
乱数を利用したシミュレーションを理解できる．
|
| 15週 |
プログラミング演習 |
学習したシミュレーションのプログラムを作成できる．
|
| 16週 |
|
|
評価割合
| 試験 | 小テスト | 平常点 | レポート | その他 | 合計 |
| 総合評価割合 | 0 | 0 | 20 | 80 | 0 | 100 |
| 配点 | 0 | 0 | 20 | 80 | 0 | 100 |