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授業目標 |
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理工学研究者、技術者にとってコンピュータは欠かせません。コンピュータの概略を知った上で、技術作業に不可欠な数値計算による問題解決能力を習得することを目標とします。また、最も身近なExcelに習熟することも目標です。
数学的解析法は、もちろん基礎であり重要です。しかし、現実の問題解決の場合には、現象が複雑すぎて解析解が得られない場合が多くあります。数値計算法は、解析解の代わりに近似解を求める方法です。この授業では、以下の授業概要に示した内容を学習することにより、数値計算法を理解し、様々な応用問題に活用できるようになることを目標とします。
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| ２． |
授業概要 |
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Excelは、非常に有用なソフトウェアであり、ほとんどの科学技術計算もこなせます。そのExcelの使い方を復習した上で、マクロやVBAについて学びます。また、コンピュータ内での計算の概略を学びます。そして次の各内容に関する解説を行った後、演習問題に取り組んでもらいます。また数学的解析法による厳密解と数値的解析法による近似解との比較を行うことで、より理解を深めていきます。
１．計算と誤差
２．関数の近似（最小二乗法など）
３．数値積分
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| ３． |
準備学習（授業時間外の学習） |
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とにかくExcelを日常的に使って慣れてください。
演習問題に取り組むためには、解説した内容を理解しておく必要があります。よく復習しておいてください。
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| ４． |
授業計画 |
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【第１回】Excelの基本的使い方復習
【第２回】Excelのマクロ
【第３回】ExcelのVBA
【第４回】コンピュータの歴史
【第５回】コンピュータ内での計算動作
【第６回】数値計算の特色、近似の意味、誤差の発生(1)
【第７回】数値計算の特色、近似の意味、誤差の発生(2)
【第８回】関数の近似(1)（最小二乗法の解法 線形近似、n次曲線近似、指数関数近似）
【第９回】関数の近似(2)（補間法など）
【第10回】関数の近似(3) 演習問題等
【第11回】関数の近似(4) 演習問題等
【第12回】数値積分の解法(1) 台形法
【第13回】数値積分の解法(2) シンプソン法
【第14回】数値積分の解法(3) 演習問題等
【第15回】数値積分の解法(4) 演習問題等
授業は、講義に演習を交えながらCL教室で行います。
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| ５． |
成績評価の方法、基準 |
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成績評価の方法、基準
演習問題の回答内容により評価します。定期試験は行わない予定です。
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使用テキスト及び使用教材 |
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『理工学のための数値計算法[第２版]』水島二郎・柳瀬眞一郎共著、数理工学社
また、必要に応じて資料を配布します。
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| ７． |
その他 |
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本講義の続編が、河村先生の「数値計算法」になります。引き続き受講されることを強く推奨します。
社会に出て最も役立つソフトウェアがExcelです。本講義で、本当の意味でExcelを使えるようになって欲しいと思っています。
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