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 |
| 数値積分 | 数値積分の解法や発生する誤差について，理論的に説明することができ，プログラムを実装し問題を解くことができる． | 数値積分の解法を理解し，プログラムを実装し問題を解くことができる． | 数値積分の解法を用いて，プログラムを実装し問題を解くことができない． |
| 常微分方程式 | 常微分方程式のさまざまな数値解法について，理論や誤差を適切に説明でき，プログラムを実装し問題を解くことができる． | 常微分方程式のさまざまな数値解法について，プログラムを実装し問題を解くことができる． | 常微分方程式のさまざまな数値解法について，プログラムを実装し問題を解くことができない． |
| 連立一次方程式 | 連立一次方程式の数値解法を理解し，適切に理論を説明でき，プログラムを実装し問題を解くことができる | 連立一次方程式の数値解法を理解し，プログラムを実装し問題を解くことができる． | 連立一次方程式の数値解法を用いて，プログラムを実装し問題を解くことができない． |
学科の到達目標項目との関係
(D-1)
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(D-2)
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産業システム工学プログラム
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教育方法等
概要:
数値計算の基礎的な手法を学び，様々な自然現象のシミュレーションを行い，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．
・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時間が必要である．
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．
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 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
数値積分の解法 |
積分を数値的に解くプログラムを作成できる．
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| 2週 |
数値積分の誤差 |
数値積分の誤差を理解できる．
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| 3週 |
常微分方程式の解法 |
常微分方程式を数値的に解くプログラムを作成できる．
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| 4週 |
常微分方程式の誤差 |
常微分方程式の数値計算の誤差を理解できる．
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| 5週 |
プログラミング演習 |
積分と常微分方程式のプログラムを実装し数値的に解ける．
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| 6週 |
連立微分方程式１ |
連立微分方程式を数値的に解くことができる．
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| 7週 |
連立微分方程式２ |
連立微分方程式のシミュレーションを理解できる．
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| 8週 |
高階微分方程式１ |
高階微分方程式を数値的に解くことができる．
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| 4thQ |
| 9週 |
高階微分方程式２ |
高階微分方程式のシミュレーションを理解できる．
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| 10週 |
プログラミング演習 |
連立微分方程式の数値解法を用いて物理現象をシミュレーションできる．
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| 11週 |
連立一次方程式１ |
連立方程式の数値解法を理解できる．
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| 12週 |
連立一次方程式２ |
ガウスの消去法とピボット選択を理解できる．
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| 13週 |
最小二乗近似 |
与えられた点の集合から近似式を求めることができる．
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| 14週 |
乱数を用いたシミュレーション |
乱数を用いたシミュレーションの応用問題を解くことができる．
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| 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実装できる．
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| 16週 |
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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 |