Course Name Year Term Period Faculty / Graduate School All Instructors Credits
32990:[2025 Spring]Numerical Computation (GB) 2025 Spring Mon4 College　of　Science　and　Engineering HIRAI SHINICHI 2

Campus

BKC

Class Venue

Co-learning302

Language

日本語

Course Outline and Method

コンピュータを用いて数値的に問題を解くときに必要となる，いくつかの基本的な数値計算アルゴリズムを講義する．常微分方程式の数値解法，連立一次方程式，射影，有限要素法等に関するアルゴリズムの構成，特徴，使い方を説明する．実際にプログラミング言語でプログラムを書き，アルゴリズムを理解し，運用することを目指す．講義は対面とWebで実施する．

Student Attainment Objectives

基本的な数値計算アルゴリズムを理解し，運用できることを目標とする．

Recommended Preparatory Course

微積分と線形代数の基礎を理解していることが望まれる．

Course Schedule

Lecture/Instructor（When there are multiple instructors) Theme
Keyword, References and Supplementary Information
-

+R授業対象科目．第1回に+R授業を実施．詳細はmanaba+Rを参照．

MATLAB環境の構築

1

数値計算とは

解析解，数値解

2

MATLAB

行列とベクトル，常微分方程式，グラフ，パラメータの引き渡し

3（ビデオ講義）〜4（ビデオ講義）

常微分方程式

常微分方程式の標準形，状態変数，ルンゲ・クッタ法
ルンゲ・クッタ・フェールベルグ法，制約，制約安定化法

5〜6

連立一次方程式

LU分解，ピボット型LU分解
ピボット選択型LU分解，コレスキー分解

7

射影

射影行列，グラム・シュミットの直交化，QR分解

8

補間

区分線形補間，スプライン補間

9〜10

確率的アルゴリズム

乱数，一様乱数，正規乱数
モンテカルロ法

11〜14

有限要素法

形状関数，剛性行列，ビームの静的変形
慣性行列，ビームの動的変形
2D/3D変形，2D/3D慣性行列，2D/3D剛性行列
非弾性変形，節点力

Class Format

対面で実施する．

Recommendations for Private Study

講義前に，当該の章を読む．サンプルプログラムを講義のウェブサイトで提供する．MATLAB環境を自分のPCあるいはスマートフォンにインストールし，サンプルプログラムを実行する．さらに，自分でプログラムを作成し，実行する．

Grade Evaluation Method

Kind Percentage Grading Criteria etc.
Final Examination (Written) 40

講義内容に関する定期試験で評価する．
Report Examination
(A report to be submitted by the unified deadline)		 0

Exams and/or Reports other than those stated above, and Continuous Assessment　
(Evaluation of Everyday Performance in Class)		 60

トピックス毎に， manaba+R あるいは MATLAB Grader で小テストあるいはレポートを課す．受講者が確定した後に，MATLAB Grader の案内メールをRainbowアカウントに送る．小テストあるいはレポートで評価する．

Grade Evaluation Method （Note）

定期試験が実施できない場合は，平常点で評価する．

Advice to Students on Study and Research Methods

Textbooks

Title Author Publisher ISBN Code Comment
機械システム学のための数値計算法 - MATLAB版 - 平井慎一 コロナ社 978-4-339-06119-2 https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339061192/

Textbooks （Frequency of Use, Note）

Reference Books

Title Author Publisher ISBN Code Comment
線形代数とその応用 Strang 著　山口，井上訳 産業図書 978-4782805022
Linear Algebra and Its Applications Gilbert Strang Thomson Learning 0-15-551005-3

Reference Books （Frequency of Use, Note）

Web Pages for Reference

How to Communicate with the Instructor In and Out of Class(Including Instructor Contact Information)

Other (Separate instructions will be provided)

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