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授業科目名
担当教員
数値計算及び実習
宮本 崇
時間割番号
単位数
コース
履修年次
期別
曜日
時限
TCE202 2 CE,CL 2 前期 II
[概要]
実験データの統計処理や微分方程式の求解など,コンピュータを用いて数値計算を行う機会は今後の学業の中で多くあります.また,プログラミング教育が今後義務教育として必修化されることから,社会の中でプログラムの知識が求められる場面が増えると考えられます.
この講義では,初学者用のプログラミング言語として,また科学計算のための言語として利用が進んでいるPythonを用いて,数値計算のための基本的な考え方を扱います.
[具体的な達成目標]
・変数とその型を理解し,四則演算を行うことができる.
・行列演算を行うことができる.
・繰り返しや条件分岐による流れの制御を行うことができる.
・組み込み関数や自身で定義した関数を用いて計算を行うことができる.
・標準入出力やファイル入出力が行えるようになる.
・ライブラリやモジュールを用いたPythonの機能拡張を行い,高度な科学計算やグラフの描画を行えるようになる.
[必要知識・準備]
「情報処理および実習」を履修しており、パソコンの基本的な操作ができることを前提としている。
[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 100  %3〜4回程度出題する,レポートの完成度を評価する. 
[教科書]
  1. なし,
    (教科書は使用せず,powerpointなどで作成した資料を中心に使います.)
[参考書]
(未登録)
[講義項目]
1. イントロダクション:プログラムの必要性・有効性について
2. 変数の型と四則演算
3. 行列の演算(1)
4. 行列の演算(2)
5. 演習(1):行列の演算
6. for文による繰り返し処理
7. if文による条件分岐処理
8. 演習(2):流れの制御による複雑な数値計算
9. 関数の定義と利用
10.ファイル入出力とグラフの描画
11.数値計算の実例:連立1次方程式の解法(1)
12.数値計算の実例:連立1次方程式の解法(2)
13.演習(3):総合演習
14.発展的話題1:ライブラリ・モジュールによる機能拡張
15.発展的話題2:拡張機能を用いた科学計算の基礎


*演習での理解度に応じて,進捗や構成を変更する場合があります.

予習:資料の該当部分を読むこと.
復習:資料の演習問題を解くこと.
[教育方法]
・授業は情報処理教室で行う.
・プロジェクタによる説明の後,例題・演習問題を実際にプログラミングする.
・実習部分では担当教員による個別的な指導も行う.
[JABEEプログラムの学習・教育目標との対応]
《土木環境工学科》
B.技術者としての知的基盤の形成
 土木環境工学の専門知識習得に必要となる数学、自然科学及び情報処理の基礎学力を身に付け、土木環境技術者としての知的基盤を形成する。
[その他]
本科目は,以下のような位置づけである.
情報処理実習(1年前期) → 数値計算及び実習(2年前期)