応用情報処理演習

科目基礎情報

学校 久留米工業高等専門学校 開講年度 平成29年度 (2017年度)
授業科目 応用情報処理演習
科目番号 0151 科目区分 専門 / 必修
授業形態 演習 単位の種別と単位数 学修単位: 2
開設学科 機械・電気システム工学専攻(制御情報工学コース) 対象学年 専1
開設期 後期 週時間数 2
教科書/教材 配布資料 /参考図書:機械系教科書シリーズ 数値計算法 藪,伊藤共著 コロナ社
担当教員 中尾 哲也

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

JABEE B-1 説明 閉じる

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.
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

授業計画

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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
12週 差分法による解析 差分法による解析が出来る
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
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
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
16週

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定数と変数を説明できる。4
整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。4
演算子の種類と優先順位がわかる。4
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。4
データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。4
条件判断プログラムを作成できる。4
繰り返し処理プログラムを作成できる。4
一次元配列を使ったプログラムを作成できる。4
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00000100100
基礎的能力000005050
専門的能力000005050
分野横断的能力0000000