シミュレーション物理

  [ GB11514 ]
Computer Simulation Methods in Physics
対象:2学年 開設学期:秋C 曜日・時限:木1・2 単位数:1単位
担当教員:狩野均

概要

計算機を用いた物理実験について、実験方法から結果のまとめ方まで、演習を交えて系統的に学ぶ。

学習・教育目標

1.シミュレーションの方法を理解し、プログラムが作成できるようになる。
2.実験データの統計処理方法を習得する。
3.テクニカルライティングの基本技法を習得する。

キーワード

モンテカルロ法、セルオートマトン、粒子コード、ガウス・ザイデル法

Keywords

Monte Carlo method, cellular automata, particle code, Gauss-Seidel method

時間割

講義内容
第1週シミュレーションの方法:
シミュレーション物理とは、モンテカルロ法、ヒットミス法、テクニカルライティングの基礎、レポートの構成と図表の書き方
第2週セルオートマトン法:
1次元・2次元セルオートマトン、ライフゲーム、交通シミュレーション、動物の紋様
第3週偏微分方程式の差分近似:
ガウス・ザイデル法、宇宙の膨張、フリードマン方程式、ハッブルの法則
第4週粒子-メッシュ法:
宇宙のビッグバンシミュレーションを作成
第5週実験データの統計処理:
基本統計量、時系列データ、回帰分析、相関分析、信頼度と区間推定、t分布(Excel使用)

教材

授業内容を要約したプリントを配布する。

参考書籍

「シミュレーション物理」矢部孝他著、朝倉書店
「物理・制御シミュレーション」酒井幸市著、CQ出版
「計算物理学入門」ハーベイ・ゴールド著、(株)ピアソン・エデュケーション
「数値シミュレーション入門」峯村吉泰著、森北出版社
「統計解析のはなし」石村貞夫著、東京図書
「確率・統計の意味がわかる」野崎昭弘他著、ベル出版
「Excelでやさしく学ぶ統計解析」室淳子他著、東京図書
「テクニカルライティング」三島浩著、共立出版

予備知識・前提条件

科目「力学」を履修していることが望ましい。
科目「プログラミング序論」のC言語の内容を前提とする。
Microsoft office (Word, Excel)を使用するので、習得していない者は、合計3時間程度の予習をしておくこと。

成績評価

演習・レポート・出席の結果を総合的に評価する。毎週、演習課題またはレポートを課す。これらは次週に採点結果を返却するので各自の理解度を確認すること。レポート未提出者、出席が60%未満の者は単位を取得できない。

教員メールアドレス

kanoh☆cs.tsukuba.ac.jp

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