科目ナンバー

SE-EL2-5C06

履修条件・関連科目等

特にありません。基礎となる数学的概念についてはその都度復習から始めます。

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

科学技術の諸方面で現われる種々の計算問題を、コンピュータを用いて効率良く解くための基本的な方法について講義する。具体的な応用対象として集積回路設計や人工知能などの電気系の問題をイメージする。講義は代表的な数値計算法の考え方とアルゴリズムの説明、計算例、演習などを中心に行う。「将来的に役に立つ学問」であることを明確に意識するため、この講義で習った内容が実社会においてどのように使われているかを機会あるごとに説明する。電気電子情報通信工学をはじめとする幅広い分野で必要となる重要な科目であるので、多くの学生の履修を期待する。

科目目的

コンピュータによる設計・解析手法である「数値解析」の基礎を理解することを目的とする。また電気電子情報通信工学への応用に関する知識を習得することを目的とする。

到達目標

科学技術の諸方面で現われる計算問題をコンピュータを用いて効率良く解くための基本的な方法について学習する。数値計算法について、複雑な理論としてではなく、直感的なイメージとして理解することを目的とする。また簡単なプログラミングを含む演習を行い、３年次以降の諸講義や卒業研究につなげることを目標とする。以上を通じて、数理的思考とそれを応用する能力、更には問題発見能力・問題解決能力を修得することを目標とする。

授業計画と内容

第１回　数値解析とは
第２回　非線形方程式（縮小写像の原理）
第３回　非線形方程式（ニュートン－ラフソン法）
第４回　非線形方程式（２次収束性、大域的収束性、連立方程式）
第５回　連立１次方程式（ガウスの消去法）
第６回　連立１次方程式（ヤコビ法とガウス－ザイデル法）
第７回　固有値問題（行列の固有値、固有ベクトル）
第８回　固有値問題（べき乗法とヤコビの方法）
第９回　補間法 －関数の多項式近似－
第10回　数値積分
第11回　常微分方程式（オイラー法、台形法、ルンゲ－クッタ法）
第12回　常微分方程式（中点法と不安定現象）
第13回　理論が実用になるまで
第14回　到達度確認

授業時間外の学修の内容

指定したテキストやレジュメを事前に読み込むこと／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）

「暗記」ではなく「理解」を重視し、演習問題が解けるようにしておくこと。

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）

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／授業時間に限らず、manabaでフィードバックを行う

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

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

はい

【実務経験有の場合】実務経験の内容

大規模集積回路やニューラルネットワークをはじめとする非線形システムの設計・解析手法並びに数理最適化に関する研究に従事

【実務経験有の場合】実務経験に関連する授業内容

数値解析について、電気電子情報通信工学への応用例やOBによる卒論・修論の研究例を交えながら講義する。

テキスト・参考文献等

プリントを配布する。

その他特記事項

参考URL