<理工共通>数値計算法
理工学部 - 機能創造理工学科
SCT62102
コース情報
担当教員: DZIEMINSKA Edyta
単位数: 2
年度: 2024
学期: 春学期
曜限: 月3
形式: 対面授業
レベル: 200
アクティブラーニング: なし
他学部履修: 不可
評価方法
リアクションペーパー
レポート
授業内期末試験
授業期間中
詳細情報
概要
数値解析を利用して複雑な問題を解決するさまざまなエンジニアリングソフトウェアがあります。これらの方法を実装する前に,これらを十分に理解することが重要です。 この授業は英語で行われます。 *** There is various engineering software that utilizes numerical analysis to solve complex problems. It is crucial to have a thorough understanding of these methods before implementing them. The course follows curriculum policy 2, learning fundaments of informatics in English.
目標
学生は数値メソッドを使用して数学の問題を解決する方法を学びます。目標は,授業スケジュールにリストされた数値アルゴリズムの基本的な理解を開発することです。学生は以下ができるようになります: - 計算方法を利用する - 物理的な問題に適切な方法を選択する - 単純な計算を実行する *** Student will learn how to solve mathematical problems with numerical methods. The objective is to develop basic understanding of numerical algorithms listed in class schedule. Student will be able to: - utilize calculation methods - choose appropriate method to physical problem - perform simple calculations The course follows diploma policy 3, so that students will be able to "acquire expertise that enables one to play an active role at the forefront of science and engineering and associated fields as well as to develop new technologies and explore new fields" as well as diploma policy 3 to improve "English proficiency levels by taking English-taught courses or courses using English Science and Technology jargon".
授業外の学習
各授業後,学生は以下の学習活動に従事することが期待されており,合計200分となります: ・学生プロジェクトに取り組む(2回 × 200分) ・各授業後に最終テストのために教材を復習する(12回 × 200分) ・宿題を返却する(すべての授業で宿題が出ないため,課題に費やされる時間は教材の復習に組み込まれています) 学生は学生プロジェクトを完成させるためにWindows PCにアクセスできる必要があります。 *** After each class, students are expected to engage in the following study activities, totaling 200 minutes: ・work on a student project (2 x 200 minutes) ・review material after each class for the final test (12 x 200 minutes) ・return homework (not every class will assign homework, so the time spent on assignments is factored into the material review) Students should have access to a Windows PC to complete the student project.
所要時間: 200 minutes
スケジュール
- Error of numerical calculation - types of errors, sources of errors
- Numerical solution of algebraic equations - fixed points, convergence and divergence, bracketing methods (graphical, bisection, false position)
- Numerical solution of algebraic equations (cont.) - open methods (fixed-point iteration, Newton-Raphson, secant, multiple roots)
- Numerical solution of the simultaneous equations
- Curve Fitting
- Interpolation and approximation methods - polynomial interpolation (Newton, Lagrange, spline)
- Numerical differentiation
- Numerical integration method - midpoint rule, Newton-Cotes integration formulas
- Numerical solution of differential equations - Euler's method, Huen's method, Runge-Kutta method
- Numerical solution of differential equations (cont.) - system of ODEs, Adaptive RK methods
- Solution of partial differential equations
- Student project - introduction and guidance
- Student project - Consultations
- Final exam in class
教科書
Handout will be provided via Moodle
Elementary numerical analysis
著者: Kendall Atkinson
数値計算入門[新訂版]
著者: 河村哲也
参考書
書籍情報はありません。