2025年 理工学部 シラバス - 電子工学科
設置情報
| 科目名 | 数値計算法 | ||
|---|---|---|---|
| 設置学科 | 電子工学科 | 学年 | 3年 |
| 担当者 | 高橋 聖 | 履修期 | 前期 |
| 単位 | 2 | 曜日時限 | 水曜3 |
| 校舎 | 船橋 | 時間割CD | J33E |
| クラス | |||
| 履修系統図 | 履修系統図の確認 | ||
概要
| 学修到達目標 | 実験データの整理や物理科学の現象解析などにはコンピュータによる数値処理あるいはシミュレーションがよく使われている。 到達目標：補間や微積分をはじめとする基礎的な数値計算の考え方や具体的なアルゴリズム構成法などを理解し，電子工学の様々な問題を数値的に解析することができる。 |
|---|---|
| 授業形態及び 授業方法 |
「対面授業」：アルゴリズムの解説を中心に，プロジェクタで実施する。適宜，演習・課題を課す。 |
| 履修条件 | 「計算機ソフトウエア及び演習」を習得していることが望ましい。 |
| ディプロマ・ポリシー（DP）及びカリキュラム・ポリシー（CP）との関連 | 本授業科目はDP3及びCP3に該当しています。 |
授業計画
| 第1回 | 数値計算法の概要 | 【事前学修】数値計算とは何かを調べておくこと。 【事後学修】今回の授業の復習及び数値計算を行う上での留意点を整理すること。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
|---|---|---|---|
| 第2回 | 連立１次方程式の解法：ガウスの消去法，ピボット選択など | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第3回 | 最小２乗法：最小２乗法の理論 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第4回 | 補間：線形補間および高次の補間の方法 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第5回 | 数値積分：台形公式，シンプソンの公式，補間，数値積分の誤差 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第6回 | 非線形方程式の解法：ニュートン法，二分法，逐次代入法，収束の加速 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第7回 | 高次代数方程式の解法 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第8回 | 過渡現象のシミュレーション：オイラー法を用いた電子回路のシミュレーション | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第9回 | 常微分方程式の解法１：１階の常微分方程式、連立１階常微分方程式、高階の常微分方程式、台形法 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第10回 | 平常試験 | 【事前学修】これまでに配布した資料を基に復習してくること。 【事後学修】平常試験で出題された項目を復習すること。 | 【事前学修】３時間 【事後学修】１時間 |
| 第11回 | 平常試験解説および演習 | 【事前学修】これまでに配布した資料を基に復習してくること。 【事後学修】演習で出題された項目を復習すること。 | 【事前学修】３時間 【事後学修】１時間 |
| 第12回 | 常微分方程式の解法２：中点法，ルンゲクッタ法など | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第13回 | 偏微分方程式の解法１：差分法 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第14回 | 偏微分方程式の解法２：ラプラスの方程式 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】次回の授業までに今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
| 第15回 | 偏微分方程式の解法３：熱方程式，波動方程式 レポート出題 | 【事前学修】教科書の該当ページを一読しておくこと。 【事後学修】今回の授業の復習及び授業中に課された課題に取り組むこと。 | 【事前学修】２時間 【事後学修】２時間 |
その他
| 教科書 |
戸川隼人 『数値計算法』 コロナ社 1981年 第1版
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|---|---|
| 参考書 | |
| 成績評価の方法 及び基準 |
授業への出席を前提に，平常試験（60%），レポート提出（40%）によって評価し，60点以上を合格とする．ただし，レポートはその内容が一定の水準を満たしていないと判断した場合は提出と認めない。 |
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定期試験等に ついて |
平常点やレポート等の課題による評価予定 |
| 質問への対応 | 随時メールで受け付ける。 |
| 研究室又は 連絡先 |
高橋聖（船橋校舎2号館213B室）takahashi.sei@nihon-u.ac.jp |
| オフィスアワー |
月曜 船橋 00:00 ～ 00:00 高橋聖（メールで対応します）
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| 学生への メッセージ |
意欲を持って取り組んでいただきたい。 |