航空宇宙工学情報処理

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
航空宇宙工学情報処理
Computer Programming on Aerospace Engineering
B202350001 1 2 後期授業 専門科目 BMASE3910-J2 木3 B3-311-A 中村 雅夫
金田 さやか

オフィスアワー

中村:金曜日,16:15-17:45, B6-402
金田:火曜日, 9:00-10:30, B6-408

授業目標

工学的問題を計算機を用いて解くために,C言語を通して
(1)基本的なアルゴリズム(問題を解くための効率的手順を定式化した形で表現したもの)を理解する
(2)微分方程式や連立方程式を計算機で解くためのアルゴリズムを習得する
ことを目標とする。

教科書

資料配布

参考書

プログラミング入門で用いた教科書と資料

授業時間外の学習(準備学習等について)

配布する資料の該当箇所を予習・復習すること。

授業の概要

航空宇宙工学に関連する工学的問題を計算機を用いて解くための方法を,実習を中心にして習得する。実習では学術情報センターのパーソナルコンピュータを用いる。講義全体は前半と後半の二部構成になっている。前半ではコンピュータや処理系の使い方と基礎的な計算機プログラミングの実習を行う。後半では,常微分方程式,連立方程式,差分法など,基本的な数値計算法に関するプログラミングを行うとともに,計算結果について考察する。実習に必要な数値計算法やプログラミング手法などについては適宜講義を行う。

授業計画

第1回 基礎的な計算機プログラミングの実習(1/5回):標準入出力、繰り返し制御 準備学習等 プログラミング入門の復習
第2回 基礎的な計算機プログラミングの実習(2/5回):条件分岐(選択処理) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第3回 基礎的な計算機プログラミングの実習(3/5回):漸化式の繰り返し処理、桁あふれや数値丸めの理解 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第4回 基礎的な計算機プログラミングの実習(4/5回):出力形式の指定、配列の利用、ファイル処理、図表計算ソフトとの提携 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第5回 基礎的な計算機プログラミングの実習(5/5回):条件抽出、ソート(並び替え)、サブルーチン(副関数) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第6回 常微分方程式の数値解法(1/4回):オイラー法とルンゲ‐クッタ法のアルゴリズム 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第7回 常微分方程式の数値解法(2/4回):1階階常微分方程式の数値解法 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第8回 常微分方程式の数値解法(3/4回):高階常微分方程式の数値解法 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第9回 常微分方程式の数値解法(4/4回):一般の常微分方程式の数値解法 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第10回 連立方程式の解き方(1/3回):連立方程式の解き方(掃き出し法) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第11回 連立方程式の解き方(2/3回):複数の連立方程式の解き方(逆行列の解方) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第12回 連立方程式の解き方(3/3回):応用(最小2乗法を用いた近似曲線の解法) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第13回 差分法-熱伝導法的式の数値解法(1/3回):差分法の概略 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第14回 差分法-熱伝導法的式の数値解法(2/3回):熱伝導方程式の数値解法(陽解法) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備
第15回 差分法-熱伝導法的式の数値解法(3/3回):熱伝導方程式の数値解法(陰解法) 準備学習等 講義内で指示する課題の準備

成績評価

合格(C以上)のためには、微分方程式や連立方程式を解くアルゴリズムを習得し、実際に各問題をC言語でプログラミングして解くことができるようになることが必要である。
授業態度とレポートにより評価する。

備考(実務経験の活用を含む)

授業開始前日までに受講申請を終えておくこと