2021年 理工学部 シラバス - 物理学科
設置情報
| 科目名 | コンピュータシミュレーション | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 鈴木 潔光 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 月曜1 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M11M |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | ３年次後期の科目であるため、これまで学習したプログラミングの集大成となる。そこで、Excel,Mathematica,FORTRAN,C言語等を様々な問題に適用できるようになることを目標とする。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「ハイブリッド型授業」 対面授業では、駿河台校舎S501およびS502教室での実習を中心に、オンライン授業では、ポータルに資料を掲載し、指定期間内に課題を提出する。 |
| 履修条件 | 数式・画像処理、アルゴリズムとプログラミングⅠを履修していることが望ましいが、もし履修していなかった場合は、事前にプログラミングの知識を身につけておくこと。 |
授業計画
| 第1回 | プログラミングの復習（オンライン） Excel,Mathematica,FORTRAN の使用方法の復習 【事前学習】０時間 【事後学習】２時間 Excel,Mathematica,FORTRAN の使用方法を復習しておくこと。 |
|---|---|
| 第2回 | 基礎（その１：ループ）（オンライン） Excel の関数 sum,average に対応する各プログラミング言語による関数作成 【事前学習】２時間 教科書３～５ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 和や平均の求め方を復習しておくこと。 |
| 第3回 | 基礎（その２：多重ループ）（オンライン） 各プログラミング言語によるループのプログラミング ベクトルの内積、行列とベクトルの積、行列同士の積の計算 【事前学習】２時間 教科書５～８ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 ループのプログラミングを復習しておくこと。 |
| 第4回 | 基礎（その３：分岐）（オンライン） 各プログラミング言語による if 文のプログラミング ヘロンの公式、判別式の計算 【事前学習】２時間 教科書９～11ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 判断・分岐を復習しておくこと。 |
| 第5回 | 基礎（その４：ファイルI/O）（対面） 結果のCSV出力とExcelによるグラフ描画 【事前学習】２時間 教科書11～13ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 ファイルの入出力を復習しておくこと。 |
| 第6回 | 流れ図の理解（その１：基礎１）（オンライン） 流れ図の見方 流れ図に基づくプログラミング 【事前学習】２時間 教科書13～16ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 流れ図とプログラムの関係を復習しておくこと。 |
| 第7回 | 流れ図の理解（その２：基礎２）（対面） 最大値・最小値を求める流れ図 流れ図に基づくプログラミング 【事前学習】２時間 教科書17～19ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 最大値・最小値の流れ図とプログラムの関係を復習しておくこと。 |
| 第8回 | 流れ図の理解（その３：ソート）（オンライン） バブルソートの流れ図 バブルソートのプログラミング 【事前学習】２時間 教科書20～21ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 バブルソートを復習しておくこと。 |
| 第9回 | 流れ図の理解（その４：検索）（対面） ２分検索法の流れ図 流れ図に基づくプログラミング 【事前学習】２時間 教科書22～24ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 ２分検索法を復習しておくこと。 |
| 第10回 | 数値解析（その１：線形計算）（オンライン） 連立１次方程式 掃き出し法のプログラミング 【事前学習】２時間 教科書25～27ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 掃き出し法を復習しておくこと。 |
| 第11回 | 数値解析（その２：数値積分）（対面） 数値積分法 台形則のプログラミング 【事前学習】２時間 教科書28～29ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 台形則を復習しておくこと。 |
| 第12回 | 数値解析（その３：微分方程式）（オンライン） 微分方程式 オイラー法のプログラミング 【事前学習】２時間 教科書30～32ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 微分方程式の数値解法を復習しておくこと。 |
| 第13回 | 数値解析（その４：非線形計算）（対面） Newton法 Newton法のプログラミング 再帰呼び出し 【事前学習】２時間 教科書33～37ページを読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 Newton法を復習しておくこと。 |
| 第14回 | 講義のまとめ（オンライン） 各プログラミング言語の特徴とコンピュータシミュレーション 【事前学習】２時間 教科書全体を読み、内容を把握してくること。 【事後学習】２時間 これまでに作成したプログラムをもう一度復習すること。 |
| 第15回 | オンラインによる理解度確認テスト（オンライン） 【事前学習】３時間 教科書の内容および作成したプログラムを理解してくること。 【事後学習】３時間 ペーパーテストの内容を、実際にプログラムできるようにしておくこと。 |
その他
| 教科書 |
第１回目の授業で、自作教科書を配布する。
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| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
レポート（毎回）５０％、オンライン確認テスト ５０％ |
| 質問への対応 | 随時していただいて結構ですが、時間の制約もあるので、下記アドレスにメールしてください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎８号館 833D メール suzuki.kiyomitsu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 09:00 ～ 12:00 833D
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| 学生への メッセージ |