数値計算法及び演習Ａ

科目基礎情報

学校	新居浜工業高等専門学校	開講年度	令和04年度 (2022年度)
授業科目	数値計算法及び演習Ａ
科目番号	630123	科目区分	専門 / 選択
授業形態	講義・演習	単位の種別と単位数	学修単位: 3
開設学科	生物応用化学専攻	対象学年	専2
開設期	前期	週時間数	前期:4
教科書/教材	配布プリント
担当教員	三井 正

到達目標

1. 配列を使って行列を表現し 、行列の計算を行うことができる。
2. 反復法の考え方を説明できる。
3. 連立方程式の解法のアルゴ リズムを説明できる。
4. 補間のアルゴ リズムを説明できる。
5. 数値積分のアルゴ リズムを説明できる。
6. 微分方程式の解法のアルゴ リズムを説明できる。

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	配列を使って行列を表現し 、 行列の積など の複雑な行列計 算を行うことができる。	配列を使って行列を表現し 、 行列の簡単な計算を行うこと ができる。	行列の簡単な計算を行うこと ができない
評価項目2	反復法の考え方および 収束判 定について説明することがで きる。	反復法の考え方を説明するこ とができる。	反復法の考え方を説明できな い。
評価項目3	ヤコビ 法、ガウスの消去法の アルゴ リズムを説明でき、プ ログラムを作成できる。	ヤコビ 法、ガウスの消去法の アルゴ リズムを説明できる。	ヤコビ 法、ガウスの消去法の アルゴ リズムを説明できない。
評価項目4	補間のアルゴ リズムを説明で き、プログラムを作成できる。	補間のアルゴ リズムを説明で きる。	補間のアルゴ リズムを説明で きない。
評価項目5	数値積分のアルゴ リズムおよ び分割数と誤差の関係を説明 できる。	数値積分のアルゴ リズムを説 明できる。	数値積分のアルゴ リズムを説 明できない。
評価項目6	微分方程式の解法のアルゴ リ ズムを説明でき、プログラム を作成できる。	微分方程式の解法のアルゴ リ ズムを説明できる。	微分方程式の解法のアルゴ リ ズムを説明できない。

教育方法等

概要:

連立一次方程式の 解法 、数値積分 、常微分方程式の 初期値問題など に ついて 、コンピ ュ ータを 用いたプ ログ ラ ミング の 演習を行うことにより、数値計算法の基礎知識を学習する

授業の進め方・方法:

配布プリントをもとに、各種数値計算法を説明し、実際にプログラムを作成する演習を行う。

注意点:

本科目を履修するためには１年生のプログラミング演習でプログラミングの基礎を習得しておく必要がある。欠課時間数が総授業時間の１／４を超えた場合は、原則として単位を認定しない。
また、この科目は専攻科講義・演習科目（3単位）であり、総学修時間は135時間である。（内訳は授業時間60時間、自学自習時間75時間である。）単位認定には75時間に相当する自学自習が必須であり、この自学自習時間には、担当教員からの自学自習用課題、授業のための予習復習時間、理解を深めるための演習課題の考察時間、および試験準備のための学習時間を含むものとする。

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	ニュートン法と誤差	2
		2週	配列と行列1	1
		3週	配列と行列2	1
		4週	連立１次方程式の解法　ヤコビ法、ガウス・ザイデル法	2,3
		5週	連立１次方程式の解法　ガウスの消去法	3
		6週	ラグランジュ補間	4
		7週	中間試験
		8週	数値積分　台形則	5
	2ndQ
		9週	数値積分　シンプソンの公式	5
		10週	１階常微分方程式の解法　オイラー法	6
		11週	１階常微分方程式の解法　修正オイラー法	6
		12週	１階常微分方程式の解法　ルンゲ・クッタ法	6
		13週	高階常微分方程式の解法　オイラー法	6
		14週	高階常微分方程式の解法　修正オイラー法	6
		15週	期末試験
		16週

評価割合

	試験	課題	合計
総合評価割合	80	20	100
基礎的能力	80	20	100
専門的能力	0	0	0
分野横断的能力	0	0	0