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数値計算入門２
| 平成28年度以降入学者 | 数値計算入門２ | ||||
|---|---|---|---|---|---|
| 平成27年度以前入学者 | 数値計算入門２ | ||||
| 教員名 | 中島 基樹 | ||||
| 単位数 | 2 | 学年 | 2 | 開講区分 | 文理学部 |
| 科目群 | 物理学科 | ||||
| 学期 | 後期 | 履修区分 | 選択 | ||
| 授業テーマ | コンピュータによる科学技術計算 |
|---|---|
| 授業のねらい・到達目標 | 「数値計算入門１」に引き続き、数値計算の手法やＣ言語によるプログラミングを学ぶ。ここでは常微分方程式の解法を中心に行い、実際の物理学の問題に応用することにより、実践的な数値計算のプログラムの作成が出来ることを目標とする。 |
| 授業の方法 | コンピュータ教室のＰＣを用いて、実際にＣ言語でプログラムを作成し実行する。 |
| 履修条件 | 特に履修条件を設けないが、「数値計算入門１」を履修していることが望ましい。 |
| 事前学修・事後学修，授業計画コメント | 授業で行う内容についてテキストを読んでおく。毎回の授業で出される課題プログラムを完成させ、決められた期限までに提出する。 |
| 授業計画 | |
|---|---|
| 1 |
Ｃ言語のプログラムの入力と実行の復習 【準備】Ｃ言語の基礎的な数学関数や分岐処理について理解しておくこと。 |
| 2 |
方程式の解法（１）－ニュートン法 【準備】教科書の１１１頁～１１２頁を読んでおくこと。 |
| 3 |
方程式の解法（２）－二分法 【準備】教科書の１１４頁～１１５頁を読んでおくこと。 |
| 4 |
１階常微分方程式の解法－オイラー法（１） 【準備】微分法及び微分方程式の基礎を復習しておくこと。 |
| 5 |
２階常微分方程式の解法－オイラー法（２） 【準備】第４回目の授業内容を復習しておくこと。 |
| 6 |
１階常微分方程式の解法－ルンゲクッタ法（１） 【準備】教科書の１６１頁～１６２頁を読んでおくこと。 |
| 7 |
２階常微分方程式の解法－ルンゲクッタ法（２） 【準備】第６回の授業内容を復習しておくこと。 |
| 8 |
微分方程式の数値解をグラフにする 【準備】第７回の授業内容を復習すること。教科書の第Ｉ編10章「ファイル操作」を読んでおくこと。 |
| 9 |
放物運動の数値計算 【準備】第８回の授業内容を復習すること。力学・放物運動について理解しておくこと。 |
| 10 |
ばねの振動運動の数値計算 【準備】第９回の授業内容を復習すること。力学・振動運動について理解しておくこと。 |
| 11 |
電磁場中の荷電粒子の運動の数値計算 【準備】第１０回の授業内容を復習すること。電磁気学・電磁場中の荷電粒子の運動について理解しておくこと。 |
| 12 |
課題プログラム作成（１） 【準備】第１回～第１１回までの授業内容を復習しておくこと。 |
| 13 |
課題プログラム作成（２） 【準備】第１回～第１１回までの授業内容を復習しておくこと。 |
| 14 |
課題プログラム作成（３） 【準備】第１回～第１１回までの授業内容を復習しておくこと。 |
| 15 |
まとめとレポート提出 【準備】第１回～第１１回までの授業内容を復習しておくこと。 |
| その他 | |
|---|---|
| 教科書 | 杉江日出澄・鈴木淳子 『Ｃ言語と数値計算法』 培風館 2001年 第1版 |
| 参考書 | 川上一郎 『数値計算』 岩波書店 1989年 第1版 なし |
| 成績評価の方法及び基準 | レポート(30%)、授業参画度(40%)、課題プログラムの評価(30%) |
| オフィスアワー | 授業終了時 |