科目ナンバー

SE-MP4-2C31

履修条件・関連科目等

特になし。

授業で使用する言語

日本語

授業で使用する言語（その他の言語）

授業の概要

「フラクタル」的な構造について、自然界にみられるランダムな成長パターンの中から代表的な例をいくつか紹介する。それらパターンの形成メカニズムが物理学の立場からどのように理解されるか議論する。

科目目的

「フラクタル」の概念を理解し、複雑にみえる現象の中にフラクタル的な構造を見出す方法を身につける。

到達目標

「フラクタル」的な考え方に基づいて、自然界にみられるランダムな成長パターンを定量的に議論できるようになる。

授業計画と内容

第１回　自己相似性と自己相似フラクタル
第２回　スケーリングとフラクタル次元
第３回　フラクタル次元の求め方（１）
・スケール変換法
・カバー法
・ボックスカウント法
第４回　フラクタル次元の求め方（２）
・視野拡大法
・回転半径法
・密度相関関数法
第５回　アインシュタインのブラウン運動の理論
第６回　自然界に見られる自己相似フラクタル
第７回　簡単なランダム・フラクタルのモデル化（１）
・ランダムウォーク
第８回　簡単なランダム・フラクタルのモデル化（２）
・パーコレーション
第９回　成長するランダム・パターンのモデル化とフラクタル性（１）
・イーデンモデル
・バリスティック凝集モデル
第10回　成長するランダム・パターンのモデル化とフラクタル性（２）
・侵入型パーコレーション
・DLAモデル
・クラスター凝集（CCA）モデル
第11回　CCAに関連した実験
第12回　DLAに関連した実験（１）
・ブラウン運動と粒子の拡散
・ヴィスカスフィンガリング
第13回　DLAに関連した実験（２）
・成長界面の不安定性
第14回　DLAの現象論
・フローリーの鎖状高分子
・DLAの現象論

上記の他、講義中に適宜レポート課題を課す予定である（課題解決型の学習）。また、講義全体を通してもっとも興味を持ったテーマについてレポートを作成する（実習）。

授業時間外の学修の内容

授業終了後の課題提出

授業時間外の学修の内容（その他の内容等）

レポート課題は必ず提出すること。

授業時間外の学修に必要な時間数／週

・毎週１回の授業が半期（前期または後期）または通年で完結するもの。１週間あたり４時間の学修を基本とします。
・毎週２回の授業が半期（前期または後期）で完結するもの。１週間あたり８時間の学修を基本とします。

成績評価の方法・基準

成績評価の方法・基準（備考）

「授業中に課すレポート」と「学期末に課すレポート」について、ディプロマ・ポリシーに示す「DP2：問題解決力」「DP3：知識獲得力」「D8：専門性」の修得度合いを評価する。

課題や試験のフィードバック方法

授業時間内で講評・解説の時間を設ける

課題や試験のフィードバック方法（その他の内容等）

アクティブ・ラーニングの実施内容

PBL（課題解決型学習）／実施しない

アクティブ・ラーニングの実施内容（その他の内容等）

授業におけるICTの活用方法

実施しない

授業におけるICTの活用方法（その他の内容等）

実務経験のある教員による授業

いいえ

【実務経験有の場合】実務経験の内容

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

テキスト・参考文献等

参考文献：フラクタルの物理(I)、(II) [松下貢著、裳華房フィジックスライブラリー]

その他特記事項

参考URL