シラバス参照

授業情報/Class Information

科目一覧へ戻る 2024/03/29 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
7242000036
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
10/3(木)第1回 ガイダンス,JupyterHubの使い方,Linuxの基礎コマンド,gfortran,gnuplot
10/10(木)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
10/24(木)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1-常微分方程式の数値的解法
10/31(木)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)
11/7(木)第5回 空気抵抗を考慮した物体の運動
11/14(木)第6回 速度の2乗に比例する空気抵抗
11/21(木)第7回 単振動(ルンゲクッタ法)
11/18(木)第8回 単振動(リープフロッグ法)
12/5(木)第9回 レポート作成方法の解説と前半レポート出題

決定論的シミュレーション2-偏微分方程式の数値的解法
12/12(木)第10回 拡散方程式を解く
12/19(木)第11回 波動方程式を解く
12/26(木)第12回 連立1次方程式を解く
1/16(木)第13回 ラプラス方程式を解く

確率論的シミュレーション(モンテカルロ法)
1/23(木)第14回 一様乱数と正規乱数
1/30(木)第15回 モンテカルロ法の積分への応用(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。
なお、日程は予定であり、授業のメディア化要請期間や教員の出張等により変更になる場合があります。その際は、授業中のお知らせないしTeams上で連絡します。
成績評価方法及び採点基準
/A scholastic evaluation method and marking standard
レポート2回:60%
毎回出題する課題:40%
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:Teams上でpdf資料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:毎回授業で扱う内容に関する課題を課すので取り組むこと。
教材・教科書
/The teaching materials, textbook
資料を配布します。
参考文献
/bibliography
数値計算法 第3版 三井田 惇郎・須田 宇宙 著(森北出版)
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。実習には弘大JupyterHubを利用します。実習室のコンピュータ及びJupyterHub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
実習時間中の他,下記のオフィスアワー及びTeams上でも質問を受け付けます。
オフィスアワー:火,木 16:00-17:00(理工学部2号館8階805室)
Eメールアドレス・HPアドレス
/E-mail address, HP address
nomura<at>hirosaki-u.ac.jp
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
B13:物性物理学およびその関連分野
学問分野3(副学問分野)
/Discipline 3
J60:情報科学、情報工学およびその関連分野
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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