筑波大学教育課程編成支援システム

GB12301 数値計算法

2.0 単位, 2 年次, 春AB 火3,4
櫻井鉄也, 今倉暁, 二村保徳

授業概要

各種の分野で用いられる数値計算の基本的な概念と手法を学ぶ。講義に並行して演習を行い,理解を深めるとともに,計算やデータ処理,可視化などに便利なツールを習得する。

備考

授業形態

講義

学位プログラム・コンピテンスとの関係

・専門コンピテンス
1. 情報科学を支える基礎知識
2. ソフトウエアサイエンス分野の専門能力

授業の到達目標(学修成果)

コンピュータにおける数値の表現や取り扱い,近似法や方程式の解法の基礎的な手法について理解する.また,数値計算に便利なツールの使い方を習得するとともに,プログラミングの基礎的な事項についても理解を深める.

キーワード

数値解析, 計算ツール, 可視化

授業計画

第1週講義の概要説明と準備
第2〜3週数値計算のためのツールと可視化,MATLAB・Scilabの使い方とプログラミング,グラフ作成
第4週コンピュータにおける数の表現と四則演算,丸め誤差,桁落ち,情報落ち
第5〜6週関数の近似法,多項式補間
第7週最小二乗法,QR分解
第8週マクローリン展開,初等関数の近似
第9週連立一次方程式の解法,LU分解,前進・後退代入
第10週非線形方程式の解法,ニュートン法

履修条件

線形代数と微積分の基礎.

成績評価方法

テスト50%、レポート50%

学修時間の割り当て及び授業外における学修方法

授業終了時に示す課題についてレポートを作成すること

教材・参考文献・配付資料等

教材
「MATLAB/Scilabで理解する数値計算」櫻井鉄也著,東京大学出版会

参考書籍
名取亮編 : 「数値計算法」,オーム社
名取亮著 : すうがくぶっくす12「線形計算」,朝倉書店
二宮市三編 : 「数値計算のつぼ」,共立出版
二宮市三編 : 「数値計算のわざ」,共立出版

オフィスアワー等(連絡先含む)

講義時に指示する.

櫻井鉄也 1001297 http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~sakurai
今倉暁 1003163 http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~imakura/
二村保徳 100000528

その他(受講生にのぞむことや受講上の注意点等)

講義のWebページはmanabaを利用する.
基本的に1限目は計算機室で演習,2限目は教室で演習の解説および授業を行う.1週目は情報科学類計算機室3C113に集合すること.演習ではプログラミング言語としてMATLABを用いるが,初心者でも使えるように配慮する.

シラバス参照