到達目標
１．数値計算のアルゴリズムを理解する。
２．数値計算アルゴリズムを実現するプログラムを作成し、結果を得る。
３．計算結果の精度，誤差等について原因と大きさを分析できる。
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 | 数値計算のアルゴリズムを説明で
きる。 | 数値計算のアルゴリズムを理解で
きる。 | 数値計算のアルゴリズムを理解で
きない。 |
| 評価項目2 | 自分で組んだプログラムで計算を
実行できる。 | ソースプログラムから計算を実行
できる。 | 計算を実行できない。 |
| 評価項目3 | 計算結果の精度，誤差等について
原因と大きさを分析できる。 | 計算結果の精度，誤差等について
原因を理解できる。 | 計算結果の精度，誤差等について
原因を理解できない。 |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
基本的な数値計算のアルゴリズムを学び電卓計算またはプログラムで計算する。
授業の進め方・方法:
毎回の授業は前半はアルゴリズムの講義，後半は計算を実行する。
毎回，授業終了時に計算結果を提出させる。
注意点:
C，C++の開発環境及びGNUPLOTを自分のパソコンにインストールし自宅でもプログラムの課題が行えるようにする。
CまたはC++ のプログラムを習得していることを前提に授業を行うが，他の言語で課題を提出すること可。
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 |
最大公約数と最小公倍数 |
手計算およびプログラムで計算結果を求めることができる
。
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| 2週 |
素数，階乗と２項係数 |
手計算およびプログラムで計算結果を求めることができる
。
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| 3週 |
データの型，２進法，丸め誤差，計算が続行できなくなる場合，数学関数 |
精度や誤差の原因を考慮した計算ができる。
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| 4週 |
合計，平均値と分散，行列の計算，級数の計算，大きさの順に並べる |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 5週 |
線形代数の復習，消去法の原理 |
手計算で計算結果を求めることができる。
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| 6週 |
ガウスの消去法，ピボット選択 |
手計算およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 7週 |
中間試験 |
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| 8週 |
逐次代入法 |
電卓で計算結果を求めることができる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ニュートン法，収束判定 |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 10週 |
関数を数表で表す，補間 |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 11週 |
数値積分 |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 12週 |
数値微分 |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる
。
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| 13週 |
モンテカルロ法 |
プログラムで計算結果を求めることができる。
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| 14週 |
微分方程式の数値解法 |
電卓およびプログラムで計算結果を求めることができる。
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| 15週 |
期末試験 |
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| 16週 |
期末試験の解説 |
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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 | 情報系分野 | 情報数学・情報理論 | コンピュータ上での数値の表現方法が誤差に関係することを説明できる。 | 3 | |
| コンピュータ上で数値計算を行う際に発生する誤差の影響を説明できる。 | 3 | |
| コンピュータ向けの主要な数値計算アルゴリズムの概要や特徴を説明できる。 | 3 | |
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 | 60 | 0 | 0 | 10 | 30 | 0 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 10 | 0 | 0 | 10 |
| 専門的能力 | 60 | 0 | 0 | 0 | 30 | 0 | 90 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |