| 授業科目 数値解析学及び演習 |
担当教員 長尾 桂子 |
開講期 通年
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| 科目番号 620001 |
対象学年・学科・コース 1年 電子工学専攻 |
単位区分 必修 |
単位数 ３単位 |
| 授業概要・授業方針
工学・生産技術の基礎となる諸問題を数値解析学的に解く方法を、理論とともにC(またはC++)言語を使用したパソコンでの演習を行う。ニュートン法、数値積分、常微分方程式の数値解法などの手法について学び、応用演習を行う。
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到達目標
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| 授業要目 | 到達目標 との対応 |
自己点検 |
| 前期 |
| 1 | シラバスの説明、電子計算機の利用法 | ||
| 2 | C(C++)言語：基本・演習 |
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| 3 | C(C++)言語：プログラミングの基本・演習 | ||
| 4 | C(C++)言語：繰り返し処理・演習 1 | ||
| 5 | C(C++)言語：繰り返し処理・演習 2 | ||
| 6 | C(C++)言語：条件分岐・演習 | ||
| 7 | C(C++)言語：関数・演習 | ||
| 8 | ニュートン法：３次方程式１ | 1 | |
| 9 | ニュートン法：３次方程式２ | 1 | |
| 10 | ニュートン法：エクセルによる図示 | 1 | |
| 11 | 数値積分:台形則 | 2 | |
| 12 | 数値積分:シンプソンの公式 | 2 | |
| 13 | 数値積分:きざみ幅と計算精度 | 2 | |
| 14 | 数値積分：演習 | 2 | |
| 15 | 融合・応用問題の演習 | 2 | |
| 16 | 期末試験 | 1,2 | |
| 17 | 試験返却と解答解説 | 1,2 |
| 後期 | 自己点検 |
| 1 | C(C++)言語：配列 | 3 | |
| 2 | C(C++)言語：ファイル入出力 | 3 | |
| 3 | C(C++)言語：配列・演習：統計処理標準偏差 | 3 | |
| 4 | C(C++)言語：配列・演習：統計処理相関係数 | 3 | |
| 5 | 連立方程式:ガウスの消去法1 | 4 | |
| 6 | 連立方程式:ガウスの消去法2 | 4 | |
| 7 | 連立方程式:ガウスの消去法3 | 4 | |
| 8 | 連立方程式:電気回路 | 4 | |
| 9 | 常微分方程式:オイラー法1 | 5 | |
| 10 | 常微分方程式:オイラー法2 | 5 | |
| 11 | 常微分方程式:ルンゲ・クッタ法 | 5 | |
| 12 | 常微分方程式:両方法の比較検討、図示 | 5 | |
| 13 | 高階常微分方程式と連立常微分方程式 | 5 | |
| 14 | 高階常微分方程式：オイラー法 | 5 | |
| 15 | 高階常微分方程式：ルンゲ・クッタ法 | 5 | |
| 16 | 期末試験 | 3,4,5 | |
| 17 | 試験返却と解答解説 | 3,4,5 |
| 到達達成度の指標（ルーブリック） |
| 到達 目標 |
理想的なレベル（Ａ）の目安 | 標準的なレベル（Ｂ）の目安 | 未到達なレベル（Ｃ）の目安 | 自己評価 |
| 1 | ニュートン法の原理を説明でき、それを用いたプログラミング・実行・図示ができる。 | ニュートン法の原理は説明できないが、それを用いたプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | ニュートン法の原理を用いたプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 2 | 数値積分法を説明でき、それを用いたプログラミング・実行ができる。 | 数値積分法は説明できないが、それを用いたプログラミング・実行が部分的にできる。 | 数値積分法を用いたプログラミング・実行ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 3 | 統計的な量について説明でき、配列を用いてそれを求めるプログラミング・実行ができる。 | 統計的な量について説明できないが、配列を用いてそれを求めるプログラミング・実行が部分的にできる。 | 統計的な量を求めるプログラミング・実行ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 4 | 連立方程式の数値計算的な解法を説明でき、それを用いたプログラミング・実行・図示ができる。 | 連立方程式の数値計算的な解法は説明できないが、それを用いたプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | 連立方程式の数値計算的な解法を用いたプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 5 | 常微分方程式の解法を説明でき、それを用いたプログラミング・実行・図示ができる。 | 常微分方程式の解法は説明できないが、それを用いたプログラミング・実行・図示が部分的にできる。 | 常微分方程式の解法を用いたプログラミング・実行・図示ができない。 | Ａ・Ｂ・Ｃ |
| 到達度評価
定期試験を70%、演習課題（授業中に行う演習+自宅学習課題）を30%で評価する。なお、欠課時間数が総授業時間の１/４を超えた場合は、原則として単位を認定しない。
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| 履修上の注意
授業内容の定着を図るために演習やコンピュータによるトレーニングを行うので、積極的に参加すること。
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| 事前学習・自己学習・関連科目
授業で学んだ内容は次回以降の授業で更に発展させて使っていく。授業後は配布プリントを読んでしっかり復習しておくこと。
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学習・教育目標
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