到達目標
１．情報処理技術(特に数値計算)に関して応用することができる．
２．数値解における誤差について評価することができる
３．科学技術系レポートを素早く作成することができる
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 |
| 評価項目1 | 情報処理技術(特に数値計算)に関して応用し，発展させることができる． | 情報処理技術(特に数値計算)に関して応用することができる． | 情報処理技術(特に数値計算)に関して応用することができない |
| 評価項目2 | 数値解における誤差について評価し，検討できる | 数値解における誤差について評価することができる | 数値解における誤差について評価することができない |
| 評価項目3 | 科学技術系レポートを素早く作成し，十分な考察ができる | 科学技術系レポートを素早く作成することができる | 科学技術系レポートを素早く作成することができない |
学科の到達目標項目との関係
教育方法等
概要:
近年，情報技術分野の発達によってあらゆる物理現象を簡単に数値解析できるようになった．本演習
では，その数値解析の中でも常微分方程式，偏微分方程式について，その原理を理解し，Excelによ
って数値解析を行う．また，それらの数値解と解析解(厳密解)を比較することによって，数値解が近
似解であることの理解を深める．また，技術的なレポート作成の方法の習得も本演習の目的である
授業の進め方・方法:
配布プリントを中心に講義を行い，残りの時間は演習とする．本演習では，工学的に必要な微分・偏
微分方程式を解き，理論解と数値解を比較・検討することを目的とするので，微分方程式の解き方な
どを復習して臨むこと．演習で行う数値解を求めるプログラムはExcelで作成する．レポートの作成
には基本的にWordとExcelで行い，レポート作成方法，考察のポイント等も同時に習得するようにす
る．手書きは一切認めない
注意点:
100%レポートによる．レポートは6回提出する．
事前にExcelの便利な使い方を復習しておくこと
レポートはWord文書(またはそれに準ずる文書)で，電子ファイルにて提出する．
評価基準：60点以上を合格とする 再試などは行わない
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 |
Excelによる数値解析の手法について |
Excel上で数値解析が出来る
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| 2週 |
線形常微分方程式の解法について |
線形常微分方程式の数値解法について理解できる
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| 3週 |
オイラー法，修正オイラー法について |
オイラー法，修正オイラー法について理解し，計算させることができる
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| 4週 |
変形オイラー法について |
変形オイラー法について理解し，計算させることが出来る
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| 5週 |
ルンゲクッタ法について |
ルンゲクッタ法について理解し，計算させることができる
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| 6週 |
高階の微分方程式への拡張 |
高階の微分方程式への拡張ができる
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| 7週 |
高階の微分方程式 ルンゲクッタ法 |
高階の微分方程式にルンゲクッタ法を適用できる
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| 8週 |
空気抵抗を含む放物運動 |
空気抵抗を含む放物運動を数値解析できる
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| 4thQ |
| 9週 |
振動問題解析 |
振動問題解析について，数値解法を適用できる
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| 10週 |
演習(高階常微分方程式のまとめ) |
高階常微分方程式のまとめることができる
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| 11週 |
偏微分方程式の解法について |
偏微分方程式の解法について理解できる
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| 12週 |
差分法による解析 |
差分法による解析が出来る
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| 13週 |
クランクニコルソン法，反復法による解法 |
クランクニコルソン法，反復法による解法を理解し，実践できる
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| 14週 |
モンテカルロ法について |
モンテカルロ法について理解し，実践できる
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| 15週 |
演習(偏微分方程式ほか) |
偏微分方程式ほかの数値解析が出来る
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| 16週 |
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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 | 機械系分野 | 情報処理 | 二次元配列を使ったプログラムを作成できる。 | 4 | |
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 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 100 | 100 |
| 基礎的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 |
| 専門的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 50 | 50 |
| 分野横断的能力 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 |