授業の目標と概要 |
工学を学ぶ際に習得すべき数学は数学理論や数式の扱い方のみならず,常に対象となる
工学やその要素である物理や化学の知識と密接に結びついたものでなければならない.
また,機械工学の分野に携わる技術者に対してコンピュータを用いて解析する技術力の
修得への要求が増大している.そこで,第4学年までに学習してきた複雑な工学や数学
の問題をコンピューターにより解析する方法を学習する.C言語による数値計算プログ
ラムを学ぶことにより,論理的思考能力の向上を目指す.
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履修上の注意
(準備する用具・
前提とする知識等)
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これまでに履修した情報処理でのプログラミング手法の知識と,解析に必要な数学的,
工学的知識を必要とします.積極的に演習を消化することと自ら学ぶ姿勢が重要です.
また,演習の理解促進のために,数学,物理,力学関係,制御工学などで使用した教科
書を参考書として利用することを薦めます.必要に応じて自学自習にて復習してください.
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到達目標 |
数学的,工学的な課題を分析・解決するためにコンピュータを充分に活用できる.
問題解法のために、各種解析手法を活用できる.
解法の結果データを、図表による視覚的な手法で表現できる.
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成績評価方法 |
合否判定は、単元毎のレポート課題が全て期限内に提出されていることを前提に、成績
評価が60 点を超えていることで合格とする。成績評価は、2回の定期試験の結果の平均
(80%)とレポート課題の結果の平均(20%)の合計とする。
再試験については,単元ごとのレポート課題がすべて提出されていて,さらに,授業中
に行う演習問題をすべてレポートとして提出することで,再試験を認める.
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テキスト・参考書 |
テキスト:「学生のためのC」東京電機大学出版局,自作の資料(演習問題を含む)
参考書:皆本晃弥「C言語による数値計算入門」,サイエンス社,船田哲男「だれでも
わかる数値解析入門」,近代科学社など.
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メッセージ |
長岡技術科学大学機械創造工学課程への進学を考えている学生さんへ
優秀な成績で単位修得できれば,3年次開講「情報処理工学」の単位として認定される
可能性があります.
力学の物理現象を解明するためには,常微分または偏微分方程式で記述される方程式を
解く必要がありますが,厳密解が得られることは希です.そのため,数値解析法が発展
してきました.皆さんも卒業研究や実験で利用できるように理解に勤めて下さい.
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授業の内容 |
授業項目 | 授業項目ごとの達成目標 |
1.C言語の基礎(3回)
・変数,演算,標準入出力 など
・条件分岐,繰り返し など
・算術関数,関数 など
2.数値積分(4回)
・台形則
・シンプソン則
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1.変数,演算,標準入出力,条件分岐,繰り返し,
算術関数,関数などを理解し,それらをC言語プログラムとして表すことができる.
2.台形則およびシンプソン則による数値積分法を理解し,解くことができる.
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前期中間試験 |
実施する
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3.常微分方程式の解法(4回)
・オイラー法
・ルンゲ・クッタ法
4.非線形方程式の解法(4回)
・二分法
・ニュートン法
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3.オイラー法およびルンゲ・クッタ法により,簡単な常微分方程式を解くことができる.
4.二分法およびニュートン法により,非線形方程式の解を求めることができる.
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前期期末試験 |
実施する
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