数値計算法及び演習（Numerical Programming）[3452]

＜授業のねらい＞

科学実験を行うと，何らかのデータが得られる．これらの生データは，目的に合わせて適切に整理・処理(＝計算，グラフ化など)されなくてはならない．この授業では，とくに化学系の実験・研究を進めるにあたり，非常に重要なスキルの1つである「目的に応じたデータ整理・処理」が，Excelを用いて自在にできるようにする．また，従来近似解で求めていた様々な複雑な方程式の解を，Excelにあるゴールシークやソルバー機能を用いて自在に求めることができるようにする．

＜受講にあたっての前提条件＞

情報処理演習I，情報処理演習IIを既習であること

＜具体的な到達目標＞

化学系の実験・研究を進めることを想定し，必要となる以下のスキルを身につけることを到達目標とする．
１．与えられたデータを，Excelを用いて，目的に応じて整理・処理できる
２．様々なグラフ（2軸グラフ，対数グラフを含む）を作成できる
３．ゴールシークやソルバー機能を用いて，様々な方程式・連立方程式の解を求めることができる

＜授業計画及び準備学習＞

第1回　ガイダンス，EXCELの予備知識の復習
準備：情報処理演習I，情報処理演習IIのExcel部分のテキストを読んでおくこと．
第2回　四則演算，シートの挿入・削除・名前
準備：第1回の実習内容を復習しておくこと．
第3回　セル操作の基本(参照・関数(SUM, AVERAGE)・オートフィル)
準備：第2回の実習内容を復習しておくこと．
第4回　演習：第2回，第3回の内容
準備：第2回，第3回の実習内容をよく復習しておくこと．
第5回　オートフィルによる数列入力，csvファイルのデータ処理・平均・標準偏差
準備：第4回の演習内容を復習しておくこと．
第6回　演習：第5回の内容
準備：第5回の実習内容を復習しておくこと．
第7回　グラフの書き方１(基本)
準備：第6回の演習内容を復習しておくこと．
第8回　演習：第7回の内容
準備：第7回の実習内容を復習しておくこと．
第9回　グラフの書き方２(複数系列，2軸グラフ，対数グラフ，近似曲線の書き方)
準備：第8回の演習内容を復習しておくこと．
第10回　演習：第9回の内容
準備：第9回の実習内容を復習しておくこと．
第11回　EXCELを用いた科学現象の取り扱い・処理
準備：第10回の実習内容を復習しておくこと．
第12回　演習：第11回の内容
準備：第11回の実習内容を復習しておくこと．
第13回，第14回　演習：前半のまとめ
準備：第1回〜12回の実習・演習内容を復習しておくこと．
第15回　ゴールシークによる簡単な方程式の解法
準備：第14回の演習内容を復習しておくこと．
第16回　演習：第15回の内容
準備：第15回の実習内容を復習しておくこと．
第17回　ゴールシークによるより複雑な方程式の解法　
準備：第16回の演習内容を復習しておくこと．
第18回　演習：第17回の内容
準備：第17回の実習内容を復習しておくこと．
第19回　ソルバー機能を用いた簡単な方程式の解法
準備：第18回の演習内容を復習しておくこと．
第20回　演習：第19回の内容
準備：第19回の実習内容を復習しておくこと．
第21回　ソルバー機能を用いた簡単な行列式の解法
準備：第20回の演習内容を復習しておくこと．
第22回　演習：第21回の内容
準備：第21回の実習内容を復習しておくこと．
第23回　ソルバー機能を用いた複数の方程式の解法
準備：第22回の演習内容を復習しておくこと．
第24回　演習：第23回の演習
準備：第23回の実習内容を復習しておくこと．
第25回　ソルバー機能を用いた簡単な物質収支の解法
準備：第24回の演習内容を復習しておくこと．
第26回　演習：第25回の演習
準備：第25回の実習内容を復習しておくこと．
第27回　ソルバー機能を用いた複雑な物質収支の解法
準備：第26回の演習内容を復習しておくこと．
第28回　演習：第27回の演習
準備：第27回の実習内容を復習しておくこと．
第29回，第30回　総合演習
準備：第1回〜第28回の実習・演習内容を復習しておくこと．

＜成績評価方法及び水準＞

毎週演習課題を課す．この結果を集計し，60点以上を合格とする．
定期試験は行わない．

＜教科書＞

毎回プリントを配布する．
教科書は指定しない．

＜参考書＞

指定参考書なし．

＜オフィスアワー＞

授業後に質問を受けます．あるいはメールでアポイントメントを取っていただければ適宜対応します．
赤松：居室は7-104で，E-mailアドレスはakamatsu@cc.kogakuin.ac.jp
高羽：居室は12-210で，E-mailアドレスはtakaba@cc.kogakuin.ac.jp

＜学生へのメッセージ＞

毎週の授業と演習をきちんとこなせば，データ整理・処理が素早くできるようになり，解析的に解けない方程式を数値的に処理できるようになります．一緒に頑張りましょう．