土木・環境工学を学ぶ上で必要となる主な数値解析法のアルゴリズムについて解説する.そして,情報処理言語に関する基本的な文法事項を説明した後,ワークステーションを用いた演習を行う. 数値計算アルゴリズムの理解と計算プログラムの基本文法の習得を目標とする.
土木・環境工学を学ぶ上で必要となる主な数値解析法のアルゴリズムについて解説する.そして,情報処理言語に関する基本的な文法事項を説明した後,ワークステーションを用いた演習を行う.具体的教育目標は,(1)基本文法を理解し,任意目的の計算プログラムを書くことができる,(2)数値計算アルゴリズムを理解し,そのプログラミングができる.
1.ガイダンス,数値解析イントロ,数値シミュレーションの例
2.演習:ガイダンス,基本的な使い方(1) ,ファイル入出力
3.演習:基本的な使い方(2),ループ・条件分岐,計算結果の可視化
4.演習:配列
5.演習:サブルーチン,型
6.連立一次方程式の解法(1):直接法・反復法
7.連立一次方程式の解法(2):直接法・反復法
8.演習:ガウスの消去法(1):アルゴリズム
9.演習:ガウスの消去法(2):プログラミング
10.最適化,非線形方程式
11.演習:Newton法
12.数値積分
13.常微分方程式,偏微分方程式
14.反応拡散方程式によるパターン形成
15.演習:Mathematicaによる数式処理
16.試験
講義内で必要に応じて配布する.
参考書等
以下の書籍を推奨するが授業では用いない.Fortranは,「戸川隼人,”NSライブラリー1ザ・FORTRAN 77”,サイエンス社,1986.」や「戸川隼人,”NSライブラリー12 ザ・FORTRAN 90/95”,サイエンス社,1999.」, 「牛島 省,“数値計算のためのFortran90/95プログラミング入門”,森北出版,2007」など.Mathematicaは「N.ブラックマン (榊原進訳),Mathematica実践的アプローチ, トッパン,1992.」など
なし
試験(40%),授業出席(20%),レポート提出(40%)
関連する学習教育目標
http://www.cv.titech.ac.jp/education/department-policy.html
A/D/G