コンピュータシミュレーション特論

Advanced Lectures on Computer Simulation

998B101

81ICNUC501

佐竹　信一

Shin-ichi Satake

2024年度前期

Semester

火曜1限

Tuesday First Period

先進工学研究科　電子システム工学専攻

Department of Applied Electronics, Graduate School of Advanced Engineering

2.0単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

コンピュータシミュレーションの種類もいろいろあるが,主にシミュレーション手法を学習する.シミュレーション手法について理解を深め,計算科学に多く利用されていることを把握することを目標とする.計算科学に携わる研究者や技術者として基礎的な知識を修得することができる．

A comprehensive look at computer simulation and related techniquie that are emerging as computer science. Obtain basic knowledge and techniques as researchers and technicians in the computer science field.

本研究科のディプロマポリシー「電子システム工学専攻の専門分野に応じた、多様な専門性を要求される業務に必要な高度な専門知識」を実現するための科目である。

The aim of this class is to acquire knowledge of computer simulation for engineering.This class corresponds to the Diploma Policy “Advanced expert knowledge of various tasks in the applied electronics field.”

コンピュータシミュレーションによる計算科学に関して説明できるようになる。
Students will be able to explain computer science based on computer simulation.

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

レポートの提出期限は守ること。
Meet the deadline for the report

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準備学習：次の授業範囲の内容に関する資料を読んでおくこと。
復習：授業後、ノート等を読み直し、復習すること。
また、レポートも課す。
Preparation:
Read the text for the next unit.
Review:
Read the notebook and write the report.

プログラム課題のﾚﾎﾟｰﾄ(100%)
Program report (100%)

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

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教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://mirai.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

Not specified.

1. 講義全般の説明
2. 　　離散化手法の分類:ﾗｸﾞﾗｼﾞｱﾝ的手法ｵｲﾗﾘｱﾝ的手法について説明できる．
3. 　　ｶﾞﾗｰｷﾝ法1 　　:定式化 について説明できる．
4. 　　ｶﾞﾗｰｷﾝ法2 　　:基底関数と重み関数について説明できる．
5. 　　ｶﾞﾗｰｷﾝ法3 　　:ｶﾞﾗｰｷﾝ法とｽﾍﾟｸﾄﾙ法について説明できる．
6. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法1 　:ｽﾍﾟｸﾄﾙ法について説明できる．
7. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法2 　　:差分法について説明できる．
8. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法3 　　:フーリエガラーキン法について説明できる．
9. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法4 　　:差分スキームについて説明できる．
10. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法5 　　:ﾁｪﾋﾞｼｪﾌ関数について説明できる．
11. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法6 　　:ﾁｪﾋﾞｼｪﾌﾀｳ法について説明できる．
12. 　　ﾍﾙﾑﾎﾙﾂ方程式の解法7 　　:ﾁｪﾋﾞｼｪﾌ関数の微分について説明できる．
13.　　離散化手法のまとめ 　　:離散化手法の分類について説明できる
14.　　時間進行法 　　:時間進行法の分類と安定性について説明できる．
15.　　計算手法と計算対象の実例についての説明．


1.Explanation of the overall lecture
2. Classification of discretization technique: Lagrangian method and Eulerian method
3. Galerkin Method 1: Be able to explain formulation
4. Galerkin Method 2: Be able to explain basic function and weight function
5. Galerkin Method 3: Be able to explain Galerkin method spectral method
6. Solution method of Helmholtz equation 1: Be able to explain spectral method
7. Solution method of Helmholtz equation 2: Be able to explain finite-difference method
8. Solution method of Helmholtz equation 3: Be able to explain Fourier Galerkin method
9. Solution method of Helmholtz equation 4: Be able to explain finite difference scheme
10. Solution method of Helmholtz equation 5: Be able to explain Chebyshev fuction
11. Solution method of Helmholtz equation 6: Be able to explain Chebyshev tau method
12. Solution method of Helmholtz equation 7: Be able to explain differential of Chebyshev fuction
13. Summary of the descritization method: Be able to explain a classification of the descritization method
14. Summary of the time propagation method: Be able to explain a classification and stability of the time propagation method
15. Explanation about the example for calculation technique and the calculation

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