シラバス参照

授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2023/09/27 現在

基本情報/Basic Information

開講科目名
/Course
計算機シミュレーション/Computer Simulation
時間割コード
/Course Code
7232000036
ナンバリングコード
/Numbering Code
開講所属
/Course Offered by
理工学部/
曜日コマ
/Day, Period
木/Thu 2
開講区分
/Semester offered
後期/second semester
単位数
/Credits
2.0
学年
/Year
2,3,4
主担当教員
/Main Instructor
野村 真理子/NOMURA MARIKO
科目区分
/Course Group
専門教育科目 専門応用科目
教室
/Classroom
必修・選択
/Required/Elective
選択
授業形式
/Class Format
演習科目
メディア授業
/Media lecture

担当教員情報/Instructor Information

教員名
/Instructor
教員所属名
/Faculty/Department
野村 真理子/NOMURA MARIKO 理工学研究科/
難易度(レベル)
/Level
レベル2~3
対応するCP/DP
/CP/DP
CP・DP 1 見通す力      CP・DP 2 解決していく力
授業としての具体的到達目標
/Concrete arrival target as the class
○物理学の諸問題を解くための数値シミュレーション手法の基礎を理解すること(見通す力)
○物理現象のシミュレーションプログラムを作成・実行し,計算結果に対して考察を行うこと(解決していく力)
授業の概要
/Summary of the class
実験物理学は実験対象を測定しその結果を帰納的に分析し,理論物理学は考案したモデルに基づいて演繹的な推論を行うのが基本です。これに対し計算物理学ではモデルに基づき計算機シミュレーションを実行し,その結果についてあたかも実験結果のように帰納的分析を行います。
○物理学等の諸問題を解くための数値シミュレーション手法の基礎を実習します。
○物理現象等のシミュレーションの実例及びその計算結果について考察する力を養います。
授業の内容予定
/Contents plan of the class
フォートランの復習,数値計算法の基礎の復習
第1回 ガイダンス,login,logout,Linuxの基礎コマンド,gedit,gfortran,gnuplot,e-mail
第2回 フォートランの復習1,コンパイルと実行,入力と出力,変数宣言,関数
第3回 フォートランの復習2,ループ,条件判断,データファイルの作成と読み込み

決定論的シミュレーション
第4回 ニュートンの運動方程式を解く(2階の微分方程式を解く)
第5回 空気抵抗を考慮した物体の運動
第6回 速度の2乗に比例する空気抵抗
第7回 単振動、減衰振動,強制振動
第8回 RC回路を解く(キルヒホッフの法則)
第9回 LRC回路(前半レポート出題)

確率論的シミュレーション(モンテカルロ法)
第10回 一様乱数(擬似乱数の発生)、度数分布と確率分布
第11回 ランダム現象,サイコロ対戦シミュレーション,正規分布
第12回 任意の確率密度関数に従う乱数の発生法,指数乱数(逆関数法)、正規乱数
第13回 平均自由行程、反応現象のシミュレーション,作業効率シミュレーション
第14回 観測データ解析とシミュレーションの比較
第15回 モンテカルロ法のまとめ(後半レポート出題)

授業の進行状況等によりシラバスと実際の内容と異なる場合にはその都度説明します。
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
レポート4回:50%
期末筆記試験:50%
上記を合算して、最終的な成績評価を行います。
予習及び復習等の内容
/Contents such as preparations for lessons and the review
予習:プリントを配布するので良く読んで関連する基礎項目を復習し準備すること。
復習:プリントにある練習問題を試すこと。
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
プリントが配布されます。
参考文献
/bibliography
なし
留意点・予備知識
/Point to keep in mind, back ground
情報基盤センターの実習室のコンピュータの基本操作を習得していることが必要です。実習室のコンピュータにログインするためのIDとパスワードが必要です。授業開始までに予め必ず試しておくこと。2年次前期「計算機演習」の内容を習得していることが必要です。授業に臨むためにはそれまでの授業内容をしっかりと身に付けている必要がありますので,授業の空き時間等の実習室を利用して予習復習を繰返すことが必要です。やむを得ず欠席する場合はその時の授業内容を次回までに必ず補っておくことが必要です。他の受講者の迷惑になるので欠席者に授業進度を合わせることはありません。
授業内容に関する質問・疑義等
/Question, doubt about class contents
理工学部2号館8階805室
前期:月曜日 17時から18時
後期:月曜日 17時45分から18時45分
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
未定(2023年4月の着任後に決定)
学問分野1(主学問分野)
/Discipline 1
B15:素粒子,原子核,宇宙物理学およびその関連分野
学問分野2(副学問分野)
/Discipline 2
該当なし
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
該当なし
実務経験のある教員による授業科目について
/About the class subject by the teacher with the work experience
なし
地域志向科目
/Local intention subject
なし
授業形態・授業方法
/Class form, class method
情報基盤センターの実習室で講義形式及び実習形式で行われます。
科目ナンバー
/The subject number
メディア授業による著作物利用の有無について
/Whether or not copyrighted works are used in media classes
無/Nothing
その他
/Others
なし
No. 回(日時)
/Time (date and time)
主題と位置付け(担当)
/Subjects and instructor's position
学習方法と内容
/Methods and contents
備考
/Notes
該当するデータはありません

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