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授業情報／Course information

科目一覧へ戻る 2020/04/02 現在

授業基本情報
科目名（和文）
／Course		 微分方程式演習
科目名（英文）
／Course		 Problems for Differential Equations
時間割コード
／Registration Code		 24270401
学部（研究科）
／Faculty		 情報工学部
学科（専攻）
／Department		 人間情報工学科
担当教員（○：代表教員）
／Principle Instructor （○） and Instructors		 ○佐藤　洋一郎 , 大山　剛史
オフィスアワー
／Office Hour		 佐藤　洋一郎(毎週木曜日５限

上記以外でも，メール等で事前に連絡があれば，対応できます．また，部屋に居るときであれば，事前連絡がなくても，極力対応します．)
大山　剛史(火曜日5限（16:00～17:30）。授業振替や出張等で不在時は同じ週の木曜日5限。2901室。)
開講年度
／Year of the Course		 2019年度
開講期間
／Term		 後期
対象学生
／Eligible Students		 2年
単位数
／Credits		 1.0
授業概要情報
更新日
／Date of renewal		 2019/03/05
使用言語
／Language of Instruction		 日本語
オムニバス
／Omnibus		 該当なし
授業概略と目的
／Cource Description and Objectives		 工学現象の解析や機器設計では数値解析が多用される．この授業では，数値計算の基礎事項，および，微積分/微分方程式の解法アルゴリズムを身につけ，それを実問題に活用できることを目的とする．
履修に必要な知識・能力・キーワード
／Prerequisites and Keywords		 「微分方程式（微分方程式A）」，「線形代数学」，「解析学」，「プログラミング言語」，「ソフトウェア演習」，「データ構造とアルゴリズム」，「計測工学」等に関する基礎知識

キーワード：数値計算、数値解析、誤差、非線形方程式、連立方程式、数値積分、常微分方程式、偏微分方程式
履修上の注意
／Notes		 「微分方程式（微分方程式A）」，「線形代数学」，「解析学」，「プログラミング言語」，「ソフトウェア演習」，「データ構造とアルゴリズム」，「計測工学」等が履修済みであること.
教科書
／Textbook(s)		 数値計算入門[C言語版]，河村・桑名，サイエンス社
参考文献等
／References		 ｢数値計算入門｣，河村，サイエンス社
｢わかりやすい数値計算入門｣，栗原，ムイスリ出版
｢理工学のための数値計算法｣，水島・柳瀬，数理工学社
など
自主学習ガイド
／Expected Study Guide outside Coursework/Self-Directed Learning Other Than Coursework		 解法の説明する回の授業の前に、教科書の箇所を必ず読んでくること。また、課題をこなす回の前には、アルゴリズムについては前もって考えていくること。
資格等に関する事項
／Attention Relating to Professional License		 該当なし
備考
／Notes		 特になし

本科目は「実務経験のある教員による授業科目」又は「主として実践的教育から構成される授業科目」である。
その内容等については、次のアドレスの一覧表を参照。
https://www.oka-pu.ac.jp/guide/guide_detail/index/1860.html
授業計画詳細情報
No. 単元（授業回数）
／Unit (Lesson Number)		 単元タイトルと概要
／Unit Title and Unit Description		 時間外学習
／Preparation and Review		 配付資料
／Handouts
1 1 [数値計算の基礎(1)]
数値計算に必須の知識である漸化式、誤差及び情報落ちについてその種類や意味について学んだ後、C言語によるプログラミングの復習を行う。		 誤差の種類ごとに意味をまとめ、時価の予習を行うこと。 スライドを印刷したもの。
2 2 [数値計算の基礎(2)]
1回目の授業で説明した内容に対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
3 3 [非線形方程式の解法]
非線形方程式の解法として、2分法とニュートン法の原理と手順を学んだ後、これらに対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
4 4 [連立１次方程式の解法(1)]
連立１次方程式の解法として、ガウスの消去法の原理と手順を学んだ後、これらに対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
5 5 [連立１次方程式の解法(2)]
連立１次方程式の解法として、LU分解、トーマス法、ヤコビ法、ガウスザイデル法の原理と手順を学ぶ。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
6 6 [連立１次方程式の解法(3)]
5回目の授業で学んだ解法に対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
7 7 [連立１次方程式の解法(4)]
連立１次方程式に関して、一人一課題（方程式や利用する解法が各自異なる）をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
8 8 [数値積分法(1)]
数値積分法の解法として、区分求積法、台形公式、シンプソンの公式、ニュートン・コーツの公式、多重積分の原理と手順を学ぶ。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
9 9 [数値積分法(2)]
8回目の授業で学んだ解法に対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
10 10 [常微分方程式の解法(1)]
常微分方程式の解法として、オイラー法、ルンゲクッタ法の原理と手順を学ぶ。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
11 11 [常微分方程式の解法(2)]
10回目の授業で学んだ解法に対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
12 12 [常微分方程式の解法(3)]
常微分方程式に関して、一人一課題（方程式や利用する解法が各自異なる）をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
13 13 [偏微分方程式の解法(1)]
偏微分方程式の解法として、拡散方程式やポアソンの方程式の解法の原理と手順を学ぶ。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
14 14 [偏微分方程式の解法(2)]
13回目の授業で学んだ解法に対応する教科書記載の2種類の課題をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
15 15 [偏微分方程式の解法(3)]
偏微分方程式に関して、一人一課題（方程式や利用する解法が各自異なる）をこなす。		 追加で指定する課題を行い、次回の予習を行うこと。 なし。
16 16 [確認試験]
15回目までの演習の理解度を確認する。		 なし。 なし。
授業評価詳細情報
到達目標及び観点／Learning Goal and Specific Behavioral Viewpoints
No. 到達目標
／Learning Goal		 知識・理解
／Knowledge & Undestanding		 技能・表現
／Skills & Expressions		 思考・判断
／Thoughts & Decisions		 伝達・コミュニケーション
／Communication		 協働
／Cooperative Attitude
1 数値計算特有の誤差の概念を学ぶ． ○ ○
2 連立方程式の数値解法を身につける． ○ ○
3 数値積分の解法を身につける． ○ ○
4 微分方程式の数値解法を身につける． ○ ○
成績評価方法と基準／Evaluation of Achievement
※出席は2/3以上で評価対象となります。
No. 到達目標
／Learning Goal		 定期試験
／Exam.		 課題提出 取組み
1 数値計算特有の誤差の概念を学ぶ． ○ ○ ○
2 連立方程式の数値解法を身につける． ○ ○ ○
3 数値積分の解法を身につける． ○ ○ ○
4 微分方程式の数値解法を身につける． ○ ○ ○
評価割合（％）
／Allocation of Marks		 10 70 20

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