学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0826220
科目区分【日本語】
Course Category
専門科目
科目区分【英語】
Course Category
Specialized Courses
科目名　【日本語】
Course Title		計算物理学および演習
科目名　【英語】
Course Title		Computational Physics and Tutorial
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		畝山 多加志 ○
担当教員　【英語】
Instructor		UNEYAMA Takashi ○
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		春 火曜日 １時限
春 火曜日 ２時限
Spring Tue 1
Spring Tue 2
授業形態
Course style		講義及び演習
学科・専攻【日本語】
Department / Program
物理工学科
学科・専攻【英語】
Department / Program
Department of Physical Science and Engineering
必修・選択【日本語】
Required / Selected
必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
計算物理学の基礎、および、物理学における様々な問題を計算機を用いて解く基本的な手法を学ぶ。演習を通じてそれらの手法を実際に実装・応用する能力を身につける。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
Students learn fundamentals of computational physics and basic methods for investigating various problems in physics using computers. They also learn how to implement the methods to application problems, via exercises.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
この授業では、以下の知識・能力を身につけることを目標とする。
1. 物理の問題に現れる微分方程式を計算機で扱える形に離散化できる。
2. 各種数値計算手法の性質を理解し説明できる。
3. 各種数値計算手法を実装したプログラムを作成できる。
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
The purpose of this course is to obtain the following skills:
1. To perform discretizations for differential equations in physics.
2. To explain the properties of various numerical calculation schemes.
3. To implement computer programs with various numerical calculation schemes.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
力学、数学1および演習、数学2および演習、計算機プログラミング
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Mechanics, Mathematics 1 with Exercises, Mathematics 2 with Exercises, Computer Programming
授業の内容【日本語】
Course Content
1) 計算物理学入門
2) プログラミング基礎
3) 常微分方程式の数値解法
4) 偏微分方程式の数値解法
プログラミングの基礎および各数値解法については講義で学んだ内容についての演習も行う。演習問題の解答はレポートとして提出する。
授業の内容【英語】
Course Content
1) Introduction to Computational Physics
2) Basics of Compueter Programming
3) Numerical Methods for Ordinary Differential Equations
4) Numerical Methods for Partial Differential Equations
The exercises for the basics of programming and various numerical methods will be given. Students are required to submit solutions for exercise problems, as reports.
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
演習レポート40%、試験60%で評価する。１００点満点で６０点を合格とする。
期末試験の欠席者は「欠席」とする。
演習レポートでは各種数値計算手法を実装しプログラムを作成できることを、試験では微分方程式を計算機で扱える形に離散化できることと各種数値計算手法の性質を理解し説明できることを評価する。
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Reports(40%) and an exam/exams (60%).
Record more than 60/100 is qualified.
A student, who is absent from the final exam, will receive an "Absent/Withdrawal" grade.
The skill to implement computer programs with various numerical calculation schemes is evaluated by reports. The skills to perform discretizations for differential equations in physics and to explain the properties of various numerical calculation schemes are evalulated by the exam.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
特に指定しないが、計算機プログラミングを履修していることが望ましい。
授業は対面・遠隔（オンデマンド型）の併用で行う。遠隔授業の詳細はNUCTで通知する。
教員への質問は，NUCT 機能「メッセージ」により行うこと。授業に関する受講学生間の意見交換は NUCT 機能「メッセージ」あるいは「フォーラム」 (講義サイトに設置予定) により行うこと。

今年度は対面形式での講義・演習を予定しています。ただし、講義室の定員の関係で演習については受講者全員が講義室の端末で演習を行うことができないと推測されます。そこで、対応可能な受講者には個人のパソコン (スマートフォンでは不可) で演習を行ってもらう予定です。

詳細については NUCT のアナウンスあるいは掲示板の掲示を参照して下さい。
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
Not specified, but students are recommended to take Computer Programming course before this course.
This course will be given directly in lecture rooms and also by some on-line and on-demand materials. The details of on-demand materials will be announced via NUCT.
To ask questions to the lecturer, use "Message" on NUCT. To discuss about this lecture, students can use "Message" and "Forum" on NUCT.
教科書【日本語】
Textbook
特に指定しないが、講義資料は PDF 形式でデータを公開する。
教科書【英語】
Textbook
Not Specified. The lecture notes will be uploaded as PDF format files.
参考書【日本語】
Reference Book
W. H. Press, W. T. Vetterling, S. A. Teukolsky, B. P. Flannery 著, 丹慶 勝市, 佐藤 俊郎, 奥村 晴彦, 小林 誠 訳, "Numerical Recipes in C 日本語版" (技術評論社, 1993).
奥村 晴彦, "[改訂新版] C言語による標準アルゴリズム事典" (技術評論社, 2018).
参考書【英語】
Reference Book
W. H. Press, W. T. Vetterling, S. A. Teukolsky, B. P. Flannery, "Numerical Recipes in C", 3rd ed. (Cambridge University Press, 2007).
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
授業内容に基づいてプログラムを作成する演習を行うので、毎回の内容を復習しておくこと。
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Students should review lectures to prepare exercises of programming. The exercises are based on the contents explained in lectures.
使用言語【英語】
Language used
使用言語【日本語】
Language used
授業開講形態等【日本語】
Lecture format, etc.
講義室および端末室にて対面形式で開講する。
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
Both lectures and supersizes are given on-site.
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【日本語】
Additional measures for remote class (on-demand class)
遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置【英語】
Additional measures for remote class (on-demand class)