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授業の目標
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この授業ではシミュレーションについて学ぶ。シミュレーション技法にはいろいろなものがあるが、主に微分方程式の数値シミュレーション技法である差分法について学ぶ。授業では、コンピュータ実習も行い，簡単なシミュレーションができるようになる。また、シミュレーションの結果をグラフに描く技術も身につける。
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到達目標
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・差分法について説明できるようになる。
・C言語によるプログラミングで簡単な数値シミュレーションを行うことができるようになる。
・シミュレーション結果を、グラフ作成ソフトを用いて可視化できるようになる。
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身につく能力
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＜全学ディプロマ・ポリシー＞
○【知識・理解・技術】
１．各専門分野の知識・技術を習得し、活用する力を身につけている
【教養・基礎的能力】
２．幅広い教養と、外国語能力、情報活用能力、コミュニケーション能力などの基礎的能力を身につけている
【態度・志向性】
３．多様な価値観を有する人々と倫理観・責任感をもって協働することができる
【態度・志向性】
４．時代の変化に主体的に対応するため継続的に学び、自律的に行動することができる
【問題発見・解決能力】
５．専門の知識・技術及び基礎的能力を統合し活用して、問題を発見し解決する能力を身につけている
【ｸﾞﾛｰｶﾙ・創造的思考力】
６．地域的・国際的視点をあわせもち、また、新たな価値を想像する力を身につけている
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授業の概要
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台風の進路の予測や交通渋滞の予測，天体の探査機の軌道計算など、シミュレーションの技術は多岐にわたり利用されている。したがって、理工系の学生にとって、シミュレーションの技術を身につけることは大変有益である。そこで、この授業ではシミュレーションの技術について計算機実習を行いながら学ぶ。
毎週課題を課す。それらを通して学習し、期末には課題をまとめて作成することができる期末レポートを課す。また、毎回の授業の振り返りとして、振り返りレポートを課す。授業を聞いて分かったことをレポートとしてまとめ、提出すること。
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授業の計画
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第１週 モデル化と数値シミュレーション
第２週 種々のシミュレーション
第３週 常微分方程式の初期値問題（１）
第４週 常微分方程式の初期値問題（２）
第５週 常微分方程式の境界値問題
第６週 物理現象からの偏微分方程式の導出
第７週 ラプラス方程式の差分解法
第８週 拡散方程式の差分解法
第９週 移流方程式の差分解法
第10週 波動方程式の差分解法
第11週 直交しない格子による差分近似
第12週 格子生成法
第13週 一般の座標変換
第14週 差分法の流体力学への応用
第15週 シミュレーションデータの評価
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授業時間外学修の指示
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予習範囲はあらかじめ指定するので、テキストを通読してわからない部分を明確にして授業に参加すること。
毎週課題と振り返りレポートを授業時間外学修として課す。
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成績評価の方法
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毎週課題（30％）、振り返りレポート（10％）、期末レポート（60％）で評価する。
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テキスト・参考書等
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テキスト：河村哲也著、『数値シミュレーション入門』、サイエンス社 税抜2,000円、ISBN:978-4-781-91134-2
参 考 書：小澤一文著、『数値計算法[第2版]』、共立出版 税抜2,500円、ISBN: 978-4-320-02804-3
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履修上の留意点
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プログラミングⅠ程度のC言語の知識を必要とする。
【manabaの利用法】
・コースコンテンツを用いて、講義の資料を配布する。
・レポート機能を用いて、振り返りレポートを実施する。
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資料
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備考
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