<理工共通>フーリエ・ラプラス解析【情報理工学科クラス】
理工学部 - 情報理工学科
SCT68200
コース情報
担当教員: 中筋 麻貴
単位数: 2
年度: 2024
学期: 秋学期
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
レポート
定期試験
定期試験期間中
小テスト等
その他
以上をもとに総合的に判断する.
詳細情報
概要
解析学の基礎であるフーリエ-ラプラス解析は,フーリエによる熱伝導の研究が出発点であり,音や光などの波動の研究や,システム理論,信号処理や通信理論には欠かすことのできない数学である.この講義では,基礎となる解法や理論的な側面を中心に解説し,これらを自由に使えるような実践力を培う.講義内容は,フーリエ級数,フーリエ変換とその応用,また,ラプラス変換とその応用を扱う.なお,講義スケジュールは現地点での予定であり,授業の進捗状況により各テーマの順序や内容は変更することがありうる. この講義は情報理工学科のカリキュラムポリシー5「全ての情報分野における基礎的理論を理解するため,数学の基礎科目を通じて,最低限の知識を学生全員に身につけさせる」科目に相当する.
目標
情報理工学科のディプロマポリシー5に掲げる「すべての現代科学の理解に不可欠な数学の知識を学び,現代社会の情報技術におけるさまざまな問題を主体的に解決できる能力」を身に着けることを到達目標とする. 具体的には,フーリエ-ラプラス解析の基礎を習得し,これを道具として使えるような実践力の育成をめざす.
授業外の学習
本講義では,理論の解説と計算の手法について説明するため,復習と計算の訓練については授業時間外学習で補う必要がある. ・授業内容の復習(60分) ・計算練習 (60分) ・3回のレポートを課すので,必ず自分の力で取り組むこと.また間違いについては見直しをすること.(各回70分) ・ 3回の小テストを実施するので,試験勉強をすること.(各回70分) 質問などはメールもしくはMoodleを利用すること. なお,本科目を履修するためには,微積分および複素関数論を習得していることがのぞましい.
所要時間: 190分
スケジュール
- 周期2πのフーリエ級数
- 収束定理,一般周期のフーリエ級数
- まとめと演習(I)
- 項別微分とギブス現象,フーリエ積分
- 複素表示
- ベッセルの不等式,パーセバルの等式,三角基底
- フーリエ変換
- フーリエ変換とその性質,
- デルタ関数,フーリエ変換の応用
- ラプラス変換
- ラプラス変換の性質と逆変換
- ラプラス変換の応用(I)
- ラプラス変換の応用(II)
- まとめと演習(II)
教科書
フーリエ解析を扱うテキストであれば,どれを参考にしてもよい.
フーリエ解析ー基礎と応用
著者: 松下泰雄
出版社: 培風館・2001
参考書
基礎系 数学フーリエ・ラプラス解析 (東京大学工学教程)
著者: 加藤 雄介, 求 幸年
出版社: 丸善出版, 2017