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科目名
平成28年度入学者
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科目名
平成27年度以前入学者
数値計算入門2
教員名 中島 基樹
単位数    2 学年    2 開講区分 文理学部
科目群 物理学科
学期 後期 履修区分 選択
授業テーマ コンピュータによる科学技術計算
授業のねらい・到達目標 「数値計算入門1」に引き続き、数値計算の手法やC言語によるプログラミングを学ぶ。ここでは常微分方程式の解法を中心に行い、実際の物理学の問題に応用することにより、実践的な数値計算のプログラムの作成が出来ることを目標とする。
授業の方法 コンピュータ教室のPCを用いて、実際にC言語でプログラムを作成し実行する。
履修条件 特に履修条件を設けないが、「数値計算入門1」を履修していることが望ましい。
事前学修・事後学修,授業計画コメント 授業で行う内容についてテキストを読んでおく。毎回の授業で出される課題プログラムを完成させ、決められた期限までに提出する。
授業計画
1 C言語のプログラムの入力と実行の復習
【準備】C言語の基礎的な数学関数や分岐処理について理解しておくこと。
2 方程式の解法(1)-ニュートン法
【準備】教科書の111頁~112頁を読んでおくこと。
3 方程式の解法(2)-二分法
【準備】教科書の114頁~115頁を読んでおくこと。
4 1階常微分方程式の解法-オイラー法(1)
【準備】微分法及び微分方程式の基礎を復習しておくこと。
5 2階常微分方程式の解法-オイラー法(2)
【準備】第4回目の授業内容を復習しておくこと。
6 1階常微分方程式の解法-ルンゲクッタ法(1)
【準備】教科書の161頁~162頁を読んでおくこと。
7 2階常微分方程式の解法-ルンゲクッタ法(2)
【準備】第6回の授業内容を復習しておくこと。
8 微分方程式の数値解をグラフにする
【準備】第7回の授業内容を復習すること。教科書の第I編10章「ファイル操作」を読んでおくこと。
9 放物運動の数値計算
【準備】第8回の授業内容を復習すること。力学・放物運動について理解しておくこと。
10 ばねの振動運動の数値計算
【準備】第9回の授業内容を復習すること。力学・振動運動について理解しておくこと。
11 電磁場中の荷電粒子の運動の数値計算
【準備】第10回の授業内容を復習すること。電磁気学・電磁場中の荷電粒子の運動について理解しておくこと。
12 課題プログラム作成(1)
【準備】第1回~第11回までの授業内容を復習しておくこと。
13 課題プログラム作成(2)
【準備】第1回~第11回までの授業内容を復習しておくこと。
14 課題プログラム作成(3)
【準備】第1回~第11回までの授業内容を復習しておくこと。
15 まとめとレポート提出
【準備】第1回~第11回までの授業内容を復習しておくこと。
その他
教科書 杉江日出澄・鈴木淳子 『C言語と数値計算法』 培風館 2001年 第1版
参考書 川上一郎 『数値計算』 岩波書店 1989年 第1版
なし
成績評価の方法及び基準 レポート(30%)、授業参画度(40%)、課題プログラムの評価(30%)
オフィスアワー 授業終了時

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