2015年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | 数式・画像処理 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 2年 |
| 担当者 | 鈴木 潔光 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 木曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M41N |
| クラス | A・B | ||
概要
| 学修到達目標 | 数式・画像処理では、Mathematica を利用して数学の問題を解くことを中心に授業を進める 。授業は実習を中心として基礎事項から、代数計算・微分積分・微分方程式・グラフィクス等を扱った後、その応用として物理数学に現れるフーリエ級数等を扱う。ほぼ毎回課題提出を行い、具体的な問題が与えられた際に、実際に Mathematica を用いて問題が解ける能力をつけることを目的とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
駿河台校舎計算機演習室での実習を中心とした講義を行う。 各テーマ終了後、インターネットでクイズおよびその解説を実施し、 理解を深める。 |
| 履修条件 | ２００８年度以降入学者：選択必修 ２００７年度以前入学者：選択 |
授業計画
| 第1回 | 講義概要 ・数式処理ソフト(Mathematica)とは？ ・Mathematicaによる物理・数学の教育実践例 |
|---|---|
| 第2回 | １ Mathematicaの基本演算 ・Mathematica の起動・終了と実行 ・加減乗除の基本計算 |
| 第3回 | ２ Mathematicaによる代数計算（その１） ・ベクトルと行列の演算 ・逆行列・行列式 |
| 第4回 | Mathematicaによる代数計算（その２） ・固有値と固有ベクトル ・代数方程式の解 （代数に関するクイズ（１回目）） |
| 第5回 | ３ Mathematicaによる微分積分（その１） ・常微分・偏微分 ・積分およびその近似計算 |
| 第6回 | Mathematicaによる微分積分（その２） ・関数の展開と近似値 ・極限値 （微分積分に関するクイズ（２回目）） |
| 第7回 | ４ Mathematicaによる微分方程式の計算（その１） ・常微分方程式 ・連立常微分方程式 |
| 第8回 | Mathematicaによる微分方程式の計算（その２） ・初期値問題と境界値問題 ・近似解 （微分方程式に関するクイズ（３回目）） |
| 第9回 | ５ Mathematicaによるグラフィクス（その１） ・１変数関数のグラフ ・パラメータ表示された関数のプロット |
| 第10回 | Mathematicaによるグラフィクス（その２） ・密度グラフと等高線グラフ ・３次元グラフ （グラフィクスに関するクイズ（４回目） |
| 第11回 | ６ Mathematicaの応用（その１） ・電磁気学とベクトル解析 ・線形代数とグラフ |
| 第12回 | Mathematicaの応用（その２） ・ニュートン法による高次代数方程式の解 ・数値の補間 |
| 第13回 | Mathematicaの応用（その３） ・フーリエ級数とグラフ ・フーリエ変換の定義と分野による定義の違い |
| 第14回 | Mathematicaの応用（その４） ・連立微分方程式と固有値・固有ベクトルの関係 ・漸化式・再帰呼び出しとカオス （応用に関するクイズ（５回目）） |
| 第15回 | 理解度確認テストおよびその解説 ・Mathematicaを利用した物理・数学に関する理解度確認テスト ・解説 |
その他
| 教科書 |
自作教科書をガイダンス時に配布
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
課題提出（１回３点×１０回） ３０点、理解度確認試験 ７０点 |
| 質問への対応 | 下記メールアドレスへ |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 Ｃ１１０室（内線 ５５６） メール：ksuzuki@phys.cst.nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
木曜 駿河台 10:30 ～ 12:00 駿河台校舎 C110
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| 学生への メッセージ |