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.
| 第1週 | 4/11 | 数値計算とは 解析解,数値解 | |
| 第2週 | 4/18 | MATLAB ベクトルと行列,行列の操作,グラフの表示 | |
| 第3週 | 4/25 | 常微分方程式 常微分方程式の標準形,Euler法,Heun法,Runge-Kutta法 | |
| 第4週 | 5/ 2 | 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5週 | 5/ 9 | 連立一次方程式 LU分解,ピボット選択,連立一次方程式を解く | |
| 第6週 | 5/23 | 連立一次方程式 三角行列の性質,行列式と逆行列の計算,コレスキー分解 | |
| 第7週 | 5/30 | (小テスト A4一枚持ち込み可) | |
| 第8週 | 6/ 6 | 射影 最小二乗法,射影行列,グラム・シュミットの直交化,QR分解 | |
| 第9週 | 6/13 | 補間 区分線形補間,スプライン補間 | |
| 第10週 | 6/20 | 有限要素法 形状関数,剛性行列,ビームの静的変形 | |
| 第11週 | 6/27 | 有限要素法 慣性行列,ビームの動的変形 | |
| 第12週 | 7/ 2 | 確率的アルゴリズム: 乱数,モンテカルロ法 | |
| 第13週 | 7/ 4 | (小テスト A4一枚持ち込み可) | |
| 第14週 | 7/11 | 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 | 7/18 | フーリエ変換 マッチドフィルタ,位相限定相関法 |
| 第1週 数値計算とは (2016.4.8更新) | 縮小版 | |
| 第2週 MATLABによる数値計算 (2016.4.11更新) | 縮小版 | |
| 第3,4週 常微分方程式 (2016.4.18更新) | 縮小版 | |
| 第5,6週 連立一次方程式 (2016.5.2更新) | 縮小版 資料 | |
| 第8週 射影 (2016.6.2更新) | 縮小版 | |
| 第9週 補間 (2016.6.3更新) | 縮小版 | |
| 第10,11週 有限要素法 (2016.6.6更新) | 縮小版 | |
| 第12週 確率的アルゴリズム (2016.6.21更新) | 縮小版 | |
| 第14,15週 フーリエ変換 (2016.6.21更新) | 縮小版 |
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| 評価: | 定期試験60% 小テスト40% |
| 教科書: | 機械システム学のための数値計算法 (第3刷) |
| ISBN 978-4-339-06094-2 | |
| 正誤表 | |
| 参考書: | Linear Algebra and Its Applications |
| Gilbert Strang Thomson Learning ISBN 0-15-551005-3 | |
| 訳書 線形代数とその応用 山口,井上訳 産業図書 ISBN 978-4782805022 | |
| 信号処理論 (ロボティクスシリーズ 4) | |
| 牧川 方昭 コロナ社 ISBN:978-4-339-04515-4 |
| VectorMatrix.m | |
| InnerProduct.m | |
| Cholesky.m | |
| qdot.m | |
| ode.m |
| 常微分方程式 | |
| 連立一次方程式 | |
| 射影 | |
| 補間 | |
| 確率的アルゴリズム | |
| フーリエ変換 |