タイトル「2021年度 教育学部シラバス」、フォルダ「2021年度 教育学部シラバス-情報教育(E類)
シラバスの詳細は以下となります。
ナンバリングは科目コードとは異なります。ご注意ください。
ナンバリングとは
科目コード   60772300 
科目名   数値計算  
担当教員   嘉村 友作  
対象学年   2年   クラス   51  
講義室   遠隔   開講学期   春学期  
曜日・時限   金3   単位区分   選択  
授業形態   講義・演習   単位数  
受講対象  初等教育教員養成課程情報教育選修選択科目B、教育支援課程 教育支援専攻情報教育コース選択科目A 
備考   
ナンバリング   132E54 
ねらいと目標 計算機内での数値の扱い、計算誤差、数値計算の基本解法、数値計算で生じる問題と対処法を学ぶ。実際に数値計算のプログラムを動かすことによって、解法と数値計算で生じる現象の理解を深める。
数値計算の基本を身につけること、そして、電子計算機で数値を使うときに的確に対処できるようにすることを目標とする。 
内容 計算機内における数値の表わし方や数値誤差といった基礎事項、計算方法の工夫、非線形方程式の解法、連立一次方程式の解法、乱数の生成。
演習で使用するプログラムではC言語を用いる。プログラミングが目的ではないので原型は提供する。
また、理工系文書作成で用いられているTeXについても触れる。 
テキスト 資料を配布する。 
参考文献 小澤一文著「Cで学ぶ数値計算アルゴリズム」共立出版(2008)
W.H.Press, S.A.Teukolsky, W.T.Vetterling, B.P.Flannery 著,丹慶,奥村,佐藤,小林 訳「Numerical Recipes in C(日本語版)」技術評論社(1993)
森正武,名取亮,鳥居達生 著「数値計算」岩波書店(1982)
川崎晴久 著「C&FORTRANによる数値解析の基礎」共立出版(1993) 
成績評価方法 出席、演習課題の評点に基づく。 
授業スケジュール(展開計画)
内容
1演習環境の構築(MinGWのインストール)
2導入(数値計算で学ぶ内容の概要、C言語の数学関数)
3基礎事項(計算機内の数値表現、誤差、桁落ち、情報落ち)
4数値計算における計算方法の工夫(二次方程式を解くときの桁落ち対策)
5非線形方程式の解法(二分法、ニュートン法)
6代数方程式の解法(ベアストウ法)
7連立一次方程式の解法(ガウスの消去法、枢軸選択)
8連立一次方程式の解法(反復法、行列の条件数)
9行列に関する計算(LU分解、固有値)
10行列に関する計算(行列式、逆行列)
11補間法(Lagrange補間)
12最小二乗法
13乱数について(一様乱数の生成法、一様乱数から正規乱数等の他の乱数を作る変換法)
14TeX,GNUPLOTの使い方
15まとめ
授業時間外における学習方法 演習課題に取り組み、レポートとしてまとめて提出する。締め切りは原則として次の授業日とする。 
授業のキーワード 電子計算機内の数値表現、数値計算誤差、非線形方程式の数値解法、連立一次方程式の数値解法、補間法 
受講補足(履修制限等) 演習は、各自のPCにC言語プログラミング開発環境を作成して行なう。開発環境に大きく依存するようなプログラムは扱わないので、既に作っているのならばそれを用いてよいし、各自で好みの開発環境を作ってもよい。 
学生へのメッセージ 演習課題のレポートに基づいて成績評価をするので、レポートを必ず提出する。演習課題の対する説明資料を提示するので、参考して取り組む。 
実務経験のある教員による科目  
授業実施方法(対面形式/遠隔形式) 授業はWebClassを用いた遠隔形式で行なう。演習課題へ取り組むことを通して講義資料の内容を理解する。
授業時間外にも電子メールやWebClass内のメッセージで質問を受け付ける。 
その他  
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