科目ナンバー

SG-MP5-2C35

履修条件・関連科目等

力学・統計力学・線形代数・微積分学の基本的な知識を有している。モデル作りや計算機シミュレーションにPythonを使うので、手持ちのPCにAnaconda Navigator および VS codeをインストールしておくのが望ましい(無料でMac版、Windows版、ともにあり)。使い方は講義で解説するので初心者でも問題ない。

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

自然、生命、社会における様々な現象を数理モデルとして表現し、数値的/数理的に解析し、その基本機構や普遍性を探る基礎的手法を学ぶ。一方的な講義でなく議論も重視した講義とする。

科目目的

物理学においては、既存の問題を解析するだけなく、問題自体を発見し、これをモデルとして表現し、解析し、さらに新しい問題を構成することが重要である。この科目では、主に非平衡系大自由度系のダイナミクスに関するモデル作りを通して、我々を囲む世界を物理学として取り扱うための基本プロセスを学ぶ科目である。

到達目標

様々な非平衡現象を、数理モデルとして表現し解析しその基本機構を探る手法を学ぶ。

授業計画と内容

第　１回: はじめに
第　２回: 確率過程モデリング 1　
第　３回: 確率過程モデリング 2　
第　４回: 決定論的モデリング --力学系入門 I
第　５回: 決定論的モデリング --力学系入門 2 　
第　６回: 実験/観測事実とモデリングをつなぐことについて
第　７回: 事例研究I: 社会現象のモデリング 1--交通流モデル、歩行者流モデル など
第　８回: 事例研究II: 自然現象のモデリング 1--ブラウン運動からmulti-agent モデルまで　
第　９回: 事例研究III: 自然現象のモデリング 2--粉体モデル、砂丘モデル など 　
第１０回: 事例研究IV: 生命現象のモデリング 1--Turingモデル など
第１１回: 事例研究V: 生命現象のモデリング2--社会性昆虫の組織作りモデル, Vicsekモデル など
第１２回: モデリング演習 1
第１３回: モデリング演習 2
第１４回: 全体での議論

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）

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）

ただ出席するのではなく、講義中での発表やdiscussionの状況を見て評価。

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

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

【テキスト】
・講義noteを配布予定

その他特記事項

参考URL