  シラバス参照
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| 科目名／Course: 微分方程式演習／Problems for Differential Equations | |
| 科目一覧へ戻る | 2024/09/10 現在 |
| 科目名（和文） ／Course |
微分方程式演習 |
|---|---|
| 科目名（英文） ／Course |
Problems for Differential Equations |
| 時間割コード ／Registration Code |
24270401 |
| 学部（研究科） ／Faculty |
情報工学部 |
| 学科（専攻） ／Department |
人間情報工学科 |
| 担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors |
○大山 剛史 , 太田 俊介 |
| オフィスアワー ／Office Hour |
大山 剛史(火曜5限)
太田 俊介(木曜日５時限２９１０室) |
| 開講年度 ／Year of the Course |
2024年度 |
| 開講期間 ／Term |
後期 |
| 対象学生 ／Eligible Students |
1年,2年,3年,4年 |
| 単位数 ／Credits |
1 |
| 更新日 ／Date of renewal |
2024/02/26 |
|---|---|
| 使用言語 ／Language of Instruction |
日本語 |
| オムニバス ／Omnibus |
該当なし |
| 授業概略と目的 ／Cource Description and Objectives |
工学現象の解析や機器設計では数値解析が多用される。この授業では、数値計算の基礎事項及び微積分/微分方程式の解法アルゴリズムを身につけ、それを実問題に活用できることを目的とする。 |
| 履修に必要な知識?能力?キーワード ／Prerequisites and Keywords |
「微分方程式」、「線形代数学」、「解析学」、「プログラミング言語I」、「プログラミング言語II」、「ソフトウェア演習I」、「ソフトウェア演習II」、「データ構造とアルゴリズム」、「計測工学」等に関する基礎知識 キーワード：数値計算、数値解析、誤差、非線形方程式、連立方程式、数値積分、常微分方程式、偏微分方程式 |
| 履修上の注意 ／Notes |
プログラミングを用いた演習を行うため、「ソフトウェア演習I」、「ソフトウェア演習II」などの授業の内容を復習しておくことが求められる。 |
| 教科書 ／Textbook(s) |
河村哲也、「数値計算入門」、サイエンス社 |
| 参考文献等 ／References |
河村?桑名、「数値計算入門[C言語版]」、サイエンス社 栗原、「わかりやすい数値計算入門?、ムイスリ出版 水島?柳瀬、「理工学のための数値計算法」、数理工学社 など |
| 自主学習ガイド ／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework |
解法の説明する回の授業の前に、教科書の箇所を必ず読んでくること。また、課題をこなす回の前には、アルゴリズムについては前もって考えていくること。 |
| 資格等に関する事項 ／Attention Relating to Professional License |
|
| アクティブラーニングに関する事項 ／Attention Relating to Active Learning |
本科目では下記のアクティブラーニングを実施ししている。 ?課題 |
| 実務経験に関する事項 ／Attention Relating to Operational Experiences |
研究機関での実務経験のある教員が、その実務経験を生かして専門分野と関連した問題を提示する。 |
| 備考 ／Notes |
| No. | 単元（授業回数） ／Unit (Lesson Number) |
単元タイトルと概要 ／Unit Title and Unit Description |
時間外学習 ／Preparation and Review |
配付資料 ／Handouts |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 1 | [導入] 数値計算に必須の知識である漸化式、誤差及び情報落ちについてその種類や意味について学んだ後、C言語によるプログラミングの復習を行う。 |
各週必要に応じて課題を提示する。 | 各週スライドのファイルを配布する。 |
| 2 | 2-3 | [方程式の根] 方程式の根を求める手法である二分法及びニュートン法を学習する。 |
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| 3 | 4-5 | [方程式の極値] 方程式の極値を求める手法である最急降下法を学習する。 |
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| 4 | 6-7 | [連立1次方程式] 連立1次方程式の解法として、ガウスの消去法、反復法を学習する。 |
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| 5 | 8 | [固有値] 固有値を反復法で求める手法を学習する。 |
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| 6 | 9 | [最小二乗法] 最小二乗法によって回帰直線を求める手法を学習する。 |
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| 7 | 10 | [数値微分] 与えられた関数ならびに連続データの微分を求める手法を学習する。 |
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| 8 | 11 | [定積分] 区分求積法、台形公式を用いた定積分を学習する。 |
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| 9 | 12-13 | [常微分方程式] 常微分方程式の数値解析による解法としてオイラー法、ルンゲ?クッタ法を学習する。 |
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| 10 | 14 | [偏微分方程式] 拡散方程式ならびに移流方程式の数値解析による解法を学習する。 |
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| 11 | 15 | [総合課題] 本講義で学習した内容に関する確認課題を実施する。 |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
知識?理解 ／Knowledge & Undestanding |
技能?表現 ／Skills & Expressions |
思考?判断 ／Thoughts & Decisions |
伝達?コミュニケーション ／Communication |
協働 ／Cooperative Attitude |
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|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 方程式の根および極値をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ | |||||
| 2 | 連立方程式および固有値といった線形代数の問題をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ | |||||
| 3 | 微分方程式の解をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ |
| No. |
到達目標 ／Learning Goal |
定期試験 ／Exam. |
各週課題 | 総合課題 | |||
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 方程式の根および極値をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ | ||||
| 2 | 連立方程式および固有値といった線形代数の問題をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ | ||||
| 3 | 微分方程式の解をプログラミングによって求められる。(C) | ○ | ○ | ||||
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評価割合（％） ／Allocation of Marks |
80 | 20 | |||||