2025年度後期数値計算演習

本講義では、数値計算、すなわち、コンピュータで数式を解く際のソフトウエアについて説明する。数値計算の歴史はコンピュータの歴史であり、この間ずっと数値計算ソフトウエアの質の向上が図られてきた。したがって、情報系の初学者が数値計算を学習するには、そのようなプロが作ったソフトウエアを利用しながら考えるのが近道であり、実用性も高い。ここでは、数値計算のフリーソフトOctaveを用いて各種の問題を解きながら、数値計算の実務を学ぶ。最後に本講義は、情報システムなど進化し続けるITについての学びに対応します。

内容・目標
＜修得する資質・能力(ディプロマポリシー)＞
・知識・理解力、応用力【DP-T-1-1】
<授業目標>
[JABEE学習･教育目標:C,E]
(1)線形代数学分野の問題を知り、それを解けるようになる。
連立一次方程式、行列の和・差・積、転置行列、逆行列、行列式、固有値の問題をフリーソフトOctaveで解けるようになる。
(2)数値積分の問題を知り、それを解けるようになる。
数値積分法の問題をフリーソフトOctaveで解けるようになる。
(3)非線形方程式の問題を知り、それを解けるようになる。
非線形方程式の問題をフリーソフトOctaveで解けるようになる。
(4)常微分方程式の問題を知り、それを解けるようになる。
常微分方程式の問題をフリーソフトOctaveで解けるようになる。
(5)数値計算についての英単語[JABEE項目番号:E4]
数値計算についての英単語を知っている。

先修が望まれる科目：ベクトルと行列、数学基礎演習、基礎解析演習
関連科目：モデリング手法

評価基準・評価方法
<評価基準>以下の評価項目(a)～(j)の配点に従い100点満点で60点以上を合格とする。
評価項目（対応する授業項目）[配点]…評価内容
(a)連立一次方程式を解く(1)[20]…ガウスの消去法などを知っている。Octaveを用いて連立一次方程式を解くことができる。
(b)行列の和・差・積、転置行列(1)[10]…行列の和・差・積、転置行列を知っている。Octaveを用いてそれらの行列計算ができる。
(c)逆行列(1)[10]…逆行列を知っている。Octaveを用いて逆行列の計算ができる。
(d)行列式(1)[10]…行列式を知っている。Octaveを用いて行列式の計算ができる。
(e)固有値(1)[10]…固有値を知っている。Octaveを用いて固有値の計算ができる。
(f)数値積分法(2)[10]…Octaveより数値積分の問題を解くことができる。
(g)非線形方程式(3)[10]…Octaveを用いて非線形方程式を解くことができる。
(h)常微分方程式(4)[10]…Octaveを用いて常微分方程式を解くことができる。
(i)英単語(5)[10]…数値積分の英単語を知っている。

教科書：Linux数値計算ツール、大石進一著、コロナ社、ISBN-10:4339023787、ISBN-13:978-4339023787

質問時間：金曜日昼休み（12:40～13:30）
連絡先：中原匡哉（1-220）
欠席回数が４回以上で不合格(未受験：E評価)になるので注意のこと。

情勢の変化によって定期試験の実施が困難となる可能性を考慮し、「授業内での総合評価」といたします。