数値計算法U

Numerical MethodU

〈授業のねらい〉 この授業では大学初年度程度の数学の基礎知識をもとに、数値積分公式、行列計算を中心に解析的に解くことの困難な問題を数値的に解く算法と理論的基礎を習得する。積分や行列の計算においては電気回路は勿論のこと、通信や制御、微分方程式を解くときにも必要となるなどその応用範囲は広い。

    《授業計画》

  1. 数値積分法の概論。ニュートンコーツ型の積分公式の特徴、台形公式。
  2. シンプソンの公式。開いた形のニュートン・コーツ型の公式。
  3. オイラー・マクローリンの積分公式。積分公式の誤差評価。
  4. ガウス型の積分公式。ルジャンドル・ガウスの積分公式。
  5. ラゲール・ガウスの積分公式ほか。ロンバーグ積分法
  6. 連立一次方程式の数値計算の必要性。クラメールの解法。消去法。ガウス・ジョルダン法。
  7. 係数行列を分解する方法。クラウト法とコレスキー法。
  8. 行列の反復解法の基礎理論と収束性。ヤコビ法、ガウス・ザイデル法。
  9. ガウス・ジョルダン法による逆行列の解法。LU分解法による逆行列の計算法。行列の固有値。
  10. 行列の固有値の物理的意味。フレーム法。
  11. 対称行列の固有値解法,ヤコビ法とその収束性。
  12. LR法、QR法。
  13. 行列の三重対角化,ギブンズ法、ハウスホルダー法。
  14. 行列の悪条件。行列算法の解の不安定性
  15. 数値積分法と行列算法の応用。まとめ。

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