科目名 数値解析
単位数 2.0
担当者 知能工学専攻 教授 竹澤 寿幸
履修時期 後期(第4ターム)
履修対象 2年
講義形態 講義
講義の目的 科学技術計算に必要となる数値解析について、数値計算、アルゴリズムを学び、その計算機インプリメンテーションを身に付ける。数値計算のアルゴリズムを理解し、問題に対する適切な解法が選択でき、必要な計算精度や誤差を見積もれる技能を身に付ける。
到達目標 数値計算のアルゴリズムについて理解する。【知識2,技能1】
問題に対する適切な解法が選択できるようになる。【知識2,技能1】
必要な計算精度や誤差を見積もれるようになる。【知識2,技能1】
受講要件 「解析学I」「線形代数学I」「プログラミングI」を受講していることが望ましい。
履修取消の可否
履修取消不可の理由
事前・事後学修 教科書の指定範囲を読み,ノートに整理する。
事後学修のための課題を課す。
講義内容 1. 講義の概要、イントロダクション
2. 数の表現と誤差
3. 非線形方程式(1)ニュートン法
4. 非線形方程式(2)ニュートン法の実行
5. 連立一次方程式(1)ガウスの消去法
6. 連立一次方程式(2)LU分解
7. 関数近似(1)最小二乗近似
8. 関数近似(2)ラグランジュ補間
9. 関数近似(3)ニュートン補間
10.数値積分(1)積分の定義
11.数値積分(2)台形公式とシンプソンの公式
12.常微分方程式(1)オイラー法
13.常微分方程式(2)ホイン法とルンゲ・クッタ法
14.常微分方程式(3)連立微分方程式と高階微分方程式
15.まとめ
期末試験実施の有無 実施しない
評価方法・基準 毎回の演習課題により評価する。(100%)
(1)数値計算のアルゴリズムを理解していること
(2)問題に対して適切な解法を選択できること
(3)必要な計算精度を理解し、誤差を見積もれること
評点に対する評価は学生HAND BOOK(学生便覧)記載の通り。
教科書等 教科書:栗原正仁著「わかりやすい数値計算入門」(ムイスリ出版)
担当者プロフィール <学生の学習指導・支援体制について>
授業内容や宿題などに関する、学生の個別学習相談を随時受け付けています。
教員の所在は、学内サイネージ等に掲示されていますので、確認の上、研究室(情報科学部棟7階760室)を訪ねてみてください。
講義に関連する実務経験 1989年から2007年まで(株)国際電気通信基礎技術研究所(ATR)において、音声翻訳システムの研究開発に従事。
課題や試験に対するフィードバック 提出された演習課題は、模範解答の説明とととに、後日講評する。
アクティブ・ラーニング
キーワード 非線形方程式、連立一次方程式、関数近似、数値積分、常微分方程式
備考 【教職】高一種(数学)