| 科目名 |
シミュレーション工学１ |
| 担当教員 |
蝶野 成臣 |
| 対象学年 |
2年,3年 |
クラス |
学部：専門001 |
| 講義室 |
Ｃ−２ＷＳ |
開講学期 |
２学期 |
| 曜日・時限 |
月２,木２ |
単位区分 |
選択 |
| 授業形態 |
一般講義 |
単位数 |
2 |
| 準備事項 |
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| 備考 |
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| 授業の詳細1 |
講義の目的
知能機械システム工学の分野で対象となる現象をモデル化した式は複雑で，多くの場合コンピュータによって数値的に解を求めざるを得ない．本授業では，コンピュータシミュレーションの基礎として，連立一次方程式，非線形方程式，常微分方程式などの解法と，数値積分の手法を身につける．解法や手法の原理の学習だけでなく，実際にコンピュータを用いた演習を行うことにより理解を深める．
講義の進め方
各単元の最初に解法について説明し，その後は実際にプログラミングを行う実習形式の授業である．言語としてＣ言語を用いる．ＴＡ４名の補助により，各学生の理解度・進捗度に合わせた丁寧な指導を行う．単元毎にレポートが課せられる．
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| 授業の詳細2 |
達成目標
１．Ｃ言語で５〜10行程度のプログラムを自作することができる．
２．「解析的」と「数値的」の意味を理解する．
３．各種方程式の数値解法と関数の数値積分の手法を身につける．
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| 授業の詳細3 |
講義計画
１．授業内容と目的の紹介および評価方法の説明
本授業の目的，達成目標を明らかにする．また授業内容の概要と予定，および評価法を説明する．
２−３．非線形方程式（ニュートン法）
非線形方程式の分類といくつかの解法について学習した後，ニュートン法の原理を理解する．
４−５．狙い撃ち法
具体的な関数形が分からない場合の非線形方程式の解法として，数値的ニュートン法（狙い撃ち法）を理解する．
６−７．数値積分（台形公式とシンプソン公式）
数値積分の代表的手法である台形公式とシンプソン公式を，両者の精度の違いを確認しながら導く．
８．１−７までの内容について理解度確認を行う．
９−10．常微分方程式（オイラー法とルンゲ・クッタ法）
常微分方程式の具体例を学習した後，オイラー法とルンゲ・クッタ法を学ぶ．
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| 授業の詳細4 |
11−12．連立一次方程式（反復法と消去法）
線形計算の基礎である連立一次方程式の解法について，消去法と反復法の原理を学ぶ．
13−14．モンテカルロ法
コンピュータにおける一様乱数の発生と，代表的解法であるモンテカルロ法を学び，面積の計算への応用について学習する．
15．９−14までの内容について理解度確認を行う．
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| 授業の詳細5 |
成績評価
2回の試験を受験した学生に対し以下の基準で成績を評価する．
◆AA：授業内容を応用させて解くような発展問題が解ける学力が身についている．
◆Ａ：授業内容を十分理解したうえ，これを用いて解くような基本問題が解ける．
◆Ｂ：達成目標に十分到達する学力を有する．
◆Ｃ：基本的事項が理解できている．
◆Ｆ：基本的事項が理解できていない場合で，単位取得を認めない．
◇テキスト
なし．講義時にプリント等を配布する．
◇参考書
「学生のためのＣ」，内山章夫他著（東京電気大学出版局）
◇履修上の注意
本授業の履修が『シミュレーション工学２（３年）』の受講における前提条件となっている．
◇履修前の受講が望ましい科目：『情報科学３（１年）』
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| 授業の詳細6 |
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| 授業の詳細7 |
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| 授業の詳細8 |
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| 授業の詳細9 |
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| 授業の詳細10 |
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