コンピュータを用いて数値的に問題を解くときに必要となる,いくつかの基本的な数値計算アルゴリズムを講義する.線形計算,常微分方程式の数値積分,高速フーリエ変換,有限要素法等に関するアルゴリズムの構成,特徴,使い方を説明する.実際にプログラミング言語でプログラムを書き,アルゴリズムを理解し,運用することを目指す.
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第1週 |
4/ 8 | 数値計算とは: 解析解,数値解 |
| 第2週 | 4/15 | 常微分方程式: 常微分方程式の標準形,Euler法,Heun法,Runge-Kutta法 |
| 第3週 | 4/22 | 常微分方程式: Runge-Kutta-Fehlberg法,ホロノミック制約,制約安定化法(CSM) |
| 第4週 | 4/29 | 連立一次方程式: ガウスの消去法,LU分解,三角行列の性質,コレスキー分解 |
| 第5週 | 5/11 | 射影: 誤差最小解,射影行列,グラム・シュミットの直交化,QR分解 |
| 第6週 | 5/13 | (小テスト) 常微分方程式,連立一次方程式 |
| 第7週 | 5/20 | 補間: 区分線形補間,スプライン補間 |
| 第8週 | 5/27 | 変分原理: ラグランジアン,制約付きラグランジアン,ラグランジュの運動方程式 |
| 第9週 | 6/ 3 | 変分原理: 開ループ機構のモデリング,閉ループ機構のモデリング |
| 第10週 | 6/ 8 | 変分原理: 剛体の回転運動,四元数 |
| 第11週 | 6/10 | (小テスト) 射影,補間,変分原理 |
| 第12週 | 6/17 | 有限要素法: 形状関数,剛性行列,ビームの静的変形 |
| 第13週 | 7/ 1 | 有限要素法: 慣性行列,ビームの動的変形 |
| 第14週 | 7/ 8 | フーリエ変換: 離散フーリエ変換(DFT),高速フーリエ変換(FFT) |
| 第15週 | 7/20 | フーリエ変換: マッチドフィルタ,位相限定相関法 |