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授業科目名
担当教員
プログラミングIII及び実習
豊木 博泰
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
272040 2 EE,S過年度生 2 後期 III-1-IV-1
[概要]
 理工学の問題は、基本原理はほとんど数式を用いて表されるため、この分野の勉強には数学の知識が欠かせない。これまでに「線形代数学」、「微分積分学」、「解析学」、「微分方程式」などの授業を通して基本的な事項を理解し、演習問題を解くなどして初歩的な計算手法を学習した。現実の複雑なシステムの振る舞いや高度な工学的システムの設計には、これらの理論を基礎にしたコンピュータによる数値解析やシミュレーションを用いる。<BR>この授業では、基本的な数値計算技法を勉強し、簡単な理工学問題を例に取り、数値手法を用いたプログラムをC言語で作成する技術を学び、解析結果を視覚化し、対象問題の物理イメージを深める。
[具体的な達成目標]
講義および実習を通して、次のような基本技術の習得を目指す:<BR>1 基本的な数値計算技法のアルゴリズムを理解できる<BR>2 これらをC言語でプログラミングできる<BR>3 解析結果を出力し、グラフに描画し、扱う問題の物理イメージを理解できる
[必要知識・準備]
プログラミングI,IIで培ったC言語に対する基本的知識とプログラム技法を前提とする。
[評価方法・評価基準]
No評価項目割合評価の観点
1小テスト/レポート 80  %課題のレポートによって数値解法アルゴリズムの理解度、プログラミング技量を評価する。 
2発表/表現等 20  %面談により知識、理解度を判断する。 
[教科書]
  1. 皆本晃弥, C言語による数値計算入門, サイエンス社, ISBN:4781911145
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
第1回 連立方程式の解法1:アルゴリズムの解説(講義)<BR>第2回 連立方程式の解法2:プログラム実習<BR>第3回 連立方程式の解法3:ピボット選択付き手法についての実習(精度の検証)<BR>第4回 非線形方程式1:ニュートン法などの解法(講義)<BR>第5回 非線形方程式2:数値計算実習<BR>第6回 微分方程式1:オイラー法と誤差(講義)<BR>第7回 微分方程式2:オイラー法による時間発展方程式の数値解析・誤差の確認<BR>第8回 微分方程式3:グラフィックライブラリを利用した解の視覚化<BR>第9回 碑文方程式4:ルンゲ・クッタ法と電気回路問題への応用実習<BR>第10回 微分方程式5:カオス的振る舞いの解析方法<BR>第11回 scilabを用いた数値計算1:scilabの文法と関数近似に関する講義<BR>第12回 scilabを用いた数値計算2:関数近似<BR>第13回 scilabを用いた数値計算3:複素係数をもつ連立方程式<BR>第14回 scilabを用いた数値計算4:微分方程式<BR>第15回 まとめ及び総括<BR><BR>演習問題は、できるだけ電磁気学や電子回路から具体的な題材を選ぶ。<BR>関数近似・補間は、Cプログラムを使うことは、考え方を講義することにとどめ、<BR>scilabでの実習を行うことにする。
[教育方法]
講義の演習を組み合わせる。<BR>Web上の実習課題の指針を提示する。授業中に理解度を把握し、適宜Webページに補足説明を加える。<BR>レポートをもとに面談し、理解度の把握、評価を行う。
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
(未登録)
[その他]
(未登録)