平成21年度
授業科目 担当教員 開講期
数値計算 宮田　剛 後期
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
110405 4年　機械工学科 選択 1単位
授業概要
数式を実際の工学的問題へ適用するためにはコンピュータを用いて計算を行なわなければならない。今までに習得した数学の知識は机上での理論計算であったが、本講義では、それをさらに前進させて、コンピュータ専用の数式解法を身につけ、それを実際の工学的問題へ適用する方法を習得することを目的とする。
　　到達目標
　　　1. EXCELのVBAを用いて数値解析ができる。
　　　2. 数値積分を理解し、それを用いて面積や体積が計算できる。
　　　3. 微分方程式の数値解法を理解し、運動法方程式の解析に応用できる。
　　　4. 連立一次方程式の数値解法を理解し、その計算ができる。
　　　5. 最小2乗法の理論を理解し、離散データに対して近似式を算出できる。
　　　6. 方程式の根を数値解法により求める理論を理解し、その計算ができる。
　　　7. 補間理論を理解し、離散データに対して近似曲線を算出することができる。
教科書
Excelによる基礎数値計算　柴田　優、柴田　正弘　著　（工学図書）
参考書
数値計算入門　堀之内總一、酒井幸吉　共著　（森北出版）
数値計算の道具箱　上出拓郎　著　　（新研マシナリ）
工学のための応用数値計算法入門（上）（下）　篠崎壽夫、松下祐輔　編　（コロナ社）
授業の進め方
教室と電子計算機室で授業を進める。プログラミング演習では、できるだけ機械工学に関連するテーマを選んで課題として与える。
授業内容
1 VBAの基礎
2 非線形方程式　（2分法、ニュートン・ラフソン法）
3 連立一次方程式　（ガウスジョルダン法、ヤコビ法）
4 補間法　（ラグランジュ補間、ニュートン補間）
5 プログラミング演習１　（非線形方程式、歯車のインボリュト関数）
6 プログラミング演習２　（連立一次方程式）
7 プログラミング演習３　（補間法、実験データのプロットと補間による値の推定）
8 中間試験
9 最小二乗法
10 数値積分
11 常微分方程式
12 プログラミング演習４　（最小二乗法、実験データのプロットと近似曲線）
13 プログラミング演習５　（数値積分、模型飛行機の主翼面積計算）
14 プログラミング演習６　（常微分方程式、バネ・ダンパ・質量系の振動解析）
15 期末試験
成績評価の方法
定期試験の60%と演習40%。
ただし、演習レポート提出を定期試験受験の条件とする。
学生へのメッセージ
パソコンを使って、自分なりに数学の「使い方」を理解しよう。　解答には必要に応じ、適切な図・ダイヤグラムを鉛筆での描画、ステップバイステップの説明を挿入することが大切である。　機械的に公式に数字を入れて計算するだけでは、応用のできる数学を学んだことにはならない。
学習・教育目標 (生産工学) 学習・教育目標
(システムデザイン工学)		 学習・教育目標
(生物応用化学)
機械工学コース 環境材料工学コース
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