タイトル

科目名[英文名] 数値解析序論2a[Introduction to Numerical Analysis 2a] 
担当教員[ローマ字表記] POZAR NORBERT[POZAR NORBERT] 
科目ナンバー COMS2365A  科目ナンバリングとは
時間割番号 11065.001  科目区分 ----- 
講義形態 -----  開講学域等 理工学域 
適正人数 -----  開講学期 Q3 
曜日・時限 木3  単位数 1単位 
授業形態   60単位上限  
対象学生 ----- 
キーワード 数値解析、プログラミング、併用 (オンデマンド、対面)  
講義室情報 自然科学5号館B 大講義室 
開放科目 ----- 
備考 EMI科目(英語で行われる授業科目) 

授業の主題
数値解析の基礎を学び、実際的問題を解くためのアルゴリズムを習得する。
 
授業の目標
数値解析の基礎を学び、実際的問題を解くためのアルゴリズムを習得する。題材としては連立方程式の解法を扱い、ガウス消去法、LU分解、といった基礎的概念の習得と自らプログラミングできるようになることを目標とする。また,大規模自由度の線形方程式の求解に強力な反復解法の一つである共役勾配法(CG 法)も扱う。さらに、効率的な行列格納法を学ぶ。
 
学生の学修目標
基礎的な数値解析アルゴリズムの習得と、計算機言語によるプログラミングの学習。
 
授業概要
対面授業ですが、履修者が20人以上のため、理工の名列番号が奇数か偶数かに従って対面授業に参加できるのを定めます。授業は双方オンラインシステム(WebEx)でも放送します。

この授業の 80 %以上は英語で行われます。

数値解析序論2a:
1. Fortranレビューとガウスの消去法の概要、簡単な演習
2.演習によるガウスの消去法の基本的なアルゴリズム
3.単純なアルゴリズムを使用したFortranの配列のレビュー
4.三角行列のガウスの消去法。 演習(レポート)
5. Fortranでの2D配列のレビュー、演習
6. ガウスの消去法、演習
7. ガウスの消去法のパフォーマンス、パフォーマンスの向上
8. LU分解のプログラムの作成; 演習(レポート)

数値解析序論2b:
9.演習を伴うFortranのサブルーチン
10.共役勾配法:はじめに
11.前処理付き共役勾配法
12.共役勾配法の実装。 演習(レポート)
13.スパース行列:はじめに
14.Fortranでのスパース行列の保存、演習
15.2Dラプラシアンのスパース行列
16.2Dラプラシアンの一次連立方程式を解くプログラム; 演習(レポート)

学生は自宅での学習やプログラミング実習の時間を毎週3時間以上確保することが期待される。
 
評価方法と割合
評価方法
次項の項目及び割合で総合評価し、次のとおり判定する。
「S(達成度90%~100%)」、「A(同80%~90%未満)」、
「B(同70%~80%未満)」、「C(同60%~70%未満)」を合格とし、
「不可(同60%未満)」を不合格とする。(標準評価方法)
 
評価の割合
【授業には3分の2以上の出席を必要とする】
・100% レポート

 
授業時間外の学修に関する指示
予習に関する指示
学生は、前回のクラスの内容を復習し、次のクラスのレクチャーノートを予習する必要があります。
 
予習に関する教材
 
復習に関する指示
学生は、レポート課題を解くことにより、前回の講義の内容理解を確認する必要があります。
 
復習に関する教材
 
教科書・参考書
教科書・参考書補足
テキストは指定しません。
 
オフィスアワー等(学生からの質問への対応方法等)
基本的に研究室に教員がいるときはいつでも質問できます。
 
履修条件
数値解析序論 1a および 数値解析序論 1b を履修していることが望ましい。また、数値解析序論 2b を続けてとることが望ましい.
 
その他履修上の注意事項や学習上の助言
授業では必携パソコンを利用します。また、情報処理基礎で導入されるGNU Fortran (gfortran) コンパイラが必要です。
 
特記事項
特になし

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