機能創造理工学３

概要

理工系学問のほぼすべての分野において必要になる基礎応用数学(ベクトル,ベクトル解析,複素数,フーリエ級数,フーリエ変換)を講義する。理工学専攻のための必須ツールであり,例えば,ベクトル解析は電磁気学,流体力学などの理解に,複素数,フーリエ級数,フーリエ変換は,信号処理,電子回路,制御工学,半導体物性,量子力学などの理解に不可欠である。これら多岐にわたる数学内容の関係性を説明し,できるだけ多面的に理解できる見方,考え方を示す。厳密性よりも,概念的な理解と基礎的な手法習得をより優先する。カリキュラム・ポリシー２の「科学・技術の諸問題に対応する幅広い能力を養成するための物理学,化学,生物学など自然科学全般,および数学,情報学など理工学の基礎修得」，カリキュラム・ポリシー３の「新たな物理的価値観の獲得や機能の創造に貢献できる能力の養成」に対応する。 下記Moodleでの資料配布などを行う。 詳細についてはMoodle内の記述を熟読すること。 Moodle → コース N → NAKAOKA, TOSHIHIRO 中岡 俊裕 → 「機能創造理工学3 (SEA20400) 2024年度春」 あるいは 「機創3 (2024春)」

目標

ベクトル,ベクトル解析,複素数,フーリエ級数,フーリエ変換について理解し,これらを使用する理工系分野を学ぶ際に支障の生じないよう習熟する。具体的には,以下を目標とする。 ・ベクトル解析の記号(grad, div, rot)を正しく用いて計算が行え,その物理的意味を理解できるようになる。 ・複素平面を理解し,複素数,複素関数を扱えるようになる。 ・代表的周期信号のフーリエ級数展開ができ,また,基本波に対する高調波の概念を理解するようになる。 ・フーリエ変換の基本原理,時間領域信号と周波数領域信号の関係,基本的性質を理解した上で,基本信号のフーリエ変換を行えるようになる。 ディプロマ・ポリシー「自然科学分野などの理工学の基礎を学ぶことにより,科学・技術の諸問題に対応する幅広い能力」の涵養に対応する。

授業外の学習

小テストおよびレポートへの取り組みが必要である(100分/回)。また，配布資料に加え,自分が持っている書籍等を参照して毎講義の内容を復習し,自分なりに理解する(90分/回)。

所要時間: 190分