2024年 大学院理工学研究科 シラバス - 物理学専攻
設置情報
| 科目名 | 数理情報学特論 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 物理学専攻 | 学年 | 1年 |
| 担当者 | 鈴木 潔光 | 履修期 | 後期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 火曜4 |
| 校舎 | 駿河台 | 時間割CD | M24C |
| クラス | |||
概要
| 学修到達目標 | 計算機で解きたい問題が現れたときに、どのような道具（ソフト）を用いて計算を行うのが最適であるかを身に付けることができる。そこで、FORTRAN、Ｃ言語、VBA、Mathematica等の特徴を利用しながら、様々な計算を行う能力を身に付けることができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」 計算機演習室でのプログラミングと画像処理を中心とする。 |
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準備学習（予習・ 復習等）の内容・ 受講のための 予備知識 |
学部の計算機関連の講義内容（表計算ソフト・数式処理ソフト・FORTRAN・C言語）を理解していることが望ましい。 |
授業計画
| 第1回 | 講義概要 コンピュータを利用した大学の授業の歴史 現在のコンピュータソフトとこの講義での利用目的 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 講義の概要について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | Newton法① Excelを利用した解法（ゴールシーク含む） Mathematicaを利用した解法(Nest機能を含む） | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 ゴールシーク・ソルバー等について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第3回 | Newton法② FORTRANを利用した解法 Ｃ言語を利用した解法 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 FORTRANやC言語を利用したNewton法について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第4回 | Newton法③ Ｃ言語のwhile文do～while文を用いた解法 VBAを用いた解法 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 VBAを利用したNewton法について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第5回 | VBAのフォームの利用 フォームのプロパティー ２分検索法 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 ２分検索法について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第6回 | Newton法④ VBAのフォームを利用したNewton法 VBAによるプロパティー | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 VBAのフォームを利用したNewton法について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第7回 | Lagrange補間 MathematicaのFit関数を用いた解法 VBAを用いた解法 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 Lagrange補間について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第8回 | モンテカルロ法 表計算ソフトを用いたBuffonの針の方法による積分 Mathematicaを用いたモンテカルロ法 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 モンテカルロ法について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第9回 | 離散データを用いた積分 VBAを用いたLagrange補間とモンテカルロ法の融合 Mathematicaを用いた積分 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 Lagrange補間とモンテカルロ法を融合した積分について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第10回 | ランダムウォーク 偏微分方程式を乱数で解く方法 VBAとピボットテーブルを用いた計算 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 ランダムウォークと拡散方程式について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第11回 | 拡散方程式の数値解 拡散方程式の離散化 表計算ソフトおよびMathematicaを用いた数値解と可視化 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 拡散方程式の数値解について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第12回 | フーリエ解析 Mathematicaによる連続データのフーリエ解析 離散データのフーリエ解析 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 コンピュータを活用したフーリエ解析について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第13回 | 量子力学の問題に関する数値解 離散化されたシュレディンガー方程式 束縛問題の数値解 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 コンピュータを活用した量子力学について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第14回 | 統計物理学の数値解法 ミクロカノニカル分布 ６準位問題 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 コンピュータを活用した統計物理学について理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第15回 | Mathematicaによるプレゼンテーション ベクトル場の表示 動画作成における課題 | 【事前学修】 事前にポータルサイトに教材を設置しておくので、それを理解しておくこと。 【事後学修】 コンピュータを活用したプレゼンテーションついて理解しておくこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
その他
| 教科書 |
教科書は特に指定しないが、毎回授業内容を記述した資料をポータルサイトから配布する。
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| 参考資料コメント 及び 資料（技術論文等） |
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| 成績評価の方法 及び基準 |
毎回の講義における課題提出による 課題は授業時間内に解説を行い、フィードバックをする。 |
| 質問への対応 | 質問は随時してください。 |
| 研究室又は 連絡先 |
駿河台校舎 833D室（内線982） メール：suzuki.kiyomitsu@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
火曜 駿河台 13:20 ～ 14:50 駿河台校舎 833D
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| 学生への メッセージ |