学部・大学院区分
Undergraduate / Graduate		工学部
時間割コード
Registration Code		0826380
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		計算アルゴリズム
科目名　【英語】
Course Title		Computational Algorithm
コースナンバリングコード
Course Numbering Code
担当教員　【日本語】
Instructor		曽我部 知広 ○
担当教員　【英語】
Instructor		SOGABE Tomohiro ○
単位数
Credits		2
開講期・開講時間帯
Term / Day / Period		秋 火曜日 １時限
Fall Tue 1
授業形態
Course style		講義
Lecture
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
選択必修
必修・選択【英語】
Required / Selected
Compulsory Elective


授業の目的　【日本語】
Goals of the Course(JPN)
物理では，実験データの解析，解析的に答を求められない方程式や積分の計算，シミュレーションなど，様々な場面で数値計算が必要となる。本講義では，これらの数値計算法の基礎について学ぶ。数値計算法の数学的背景を正しく理解できるようになるのがねらいである。
授業の目的　【英語】
Goals of the Course
Numerical computation has a wide range of applications in physics, including analysis of experimental data, solution of a nonlinear equation that cannot be solved analytically and numerical simulation. In this class, we study the fundamentals of numerical algorithms. The goal is to understand the mathematical background of numerical algorithms.
到達目標　【日本語】
Objectives of the Course(JPN))
本講義を習得することにより、以下のことができるようになることを目標とする。

１．計算誤差の理解
２．関数補間法の理解
３．数値積分法の理解
４．非線形方程式の数値解法の理解
５．線形方程式の数値解法の理解
６．固有値問題の数値解法の理解
７．量子計算の基礎的知識の習得
８．２～６の計算法のプログラムコードの理解
到達目標　【英語】
Objectives of the Course
The goal is described below.

1. Understanding of numerical errors
2. Understanding of function interpolation
3. Understanding of numerical quadrature
4. Understanding of nonlinear equations
5. Understanding of system of linear equations
6. Understanding of eigenvalue problems
7. Understanding of basics of quantum computing
8. Understanding of program codes for numerical algorithms in 2,3,..,6.
バックグラウンドとなる科目【日本語】
Prerequisite Subjects
線形代数I，II，解析学
バックグラウンドとなる科目【英語】
Prerequisite Subjects
Linear Algebra I and II, Analysis
授業の内容【日本語】
Course Content
非線形方程式，連立一次方程式，微分方程式など方程式の数値解法を中心に，数値積分・微分法，関数の補間，固有値の計算，量子計算等についても取り上げる．
次回の授業範囲を予習し，専門用語の意味等を理解しておくこと．
授業の内容【英語】
Course Content
* Solution algorithms for nonlinear equations, linear simultaneous equations * Numerical differentiation and numerical integration * Interpolation of functions * Computation of the eigenvalues of matrices　　* Introduction of quantum computing
成績評価の方法と基準【日本語】
Course Evaluation Method and Criteria
レポート20％，期末試験80％，合計して60%以上を合格とする．
成績評価の方法と基準【英語】
Course Evaluation Method and Criteria
Report: 20%, Examination: 80%.
Total score more than or equal to 60% is required to obtain the credit.
履修条件・注意事項【日本語】
Course Prerequisites / Notes
履修条件は要さない．
履修条件・注意事項【英語】
Course Prerequisites / Notes
No condition is required.
教科書【日本語】
Textbook
水島二郎，柳瀬眞一郎，石原卓：「理工学のための数値計算法」，第3版，数理工学社，2019. (ISBN: 978-4-86481-061-6)
教科書【英語】
Textbook
Mizushima, Yanase, Ishihara (2019) (ISBN: 978-4-86481-061-6)
参考書【日本語】
Reference Book
曽我部知広，山本有作（金田行雄・笹井理生 監修 張紹良 編）計算科学のための基本数理アルゴリズム, 共立出版, 2019. (ISBN:978-4-320-12266-6)
参考書【英語】
Reference Book
Sogabe, Yamamoto (Kaneda, Sasai, Zhang eds.) (ISBN:978-4-320-12266-6)
授業時間外学習の指示【日本語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
教科書を事前に読むこと
授業時間外学習の指示【英語】
Self-directed Learning Outside Course Hours
Read the textbook in advance.
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.
授業の実施形態：対面実施
（COVID-19の状況によってはzoomのオンライン授業に切り替える可能性がある．）
授業開講形態等【英語】
Lecture format, etc.
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)