Computational Geophysics - Exercise

Numbering Code U-SCI00 22403 SJ58 Year/Term 2021 ・ Second semester
Number of Credits 2 Course Type Seminar
Target Year 2nd year students or above Target Student
Language Japanese Day/Period Mon.4
Instructor name ISHIOKA KEIICHI (Graduate School of Science Professor)
KONDA MASANORI (Graduate School of Science Assistant Professor)
KAZAMA TAKAHITO (Graduate School of Science Assistant Professor)
Outline and Purpose of the Course 「計算地球物理学」の講義内容の習熟と応用能力の習得を目的に,地球物理学各分野における数値解析の例題演習及び解説を行う。
Course Goals プログラミングの初心者でも、以下に挙げる数値解析に関する基礎的なプログラミングができるようになる。
1. Unixを中心とした計算機の使用法とPython, Fortran等のプログラミング言語の基礎的な事項を習得し、基礎的な線形計算の数値解法のプログラミングができるようになる。
2. フーリエ解析とスペクトル解析の初歩を理解し、そのプログラミングができるようになる。
3.微分方程式の数値解法の基礎を理解し、そのプログラミングができるようになる。
Schedule and Contents 地球物理学分野に限らず、物理科学一般における数値解析に共通する基礎的な手法に関する以下の内容について、進捗状況に応じてそれぞれ5回程度計算機演習を行う。
1.UNIX計算機の使用法及びプログラミング手法について。Python, Fortran等の言語によるプログラミングの基礎。直接法と反復法を用いた連立一次方程式の解法
2.フーリエ級数及びフーリエ変換の物理数学的な理解を含めたフーリエ解析とスペクトル解析の初歩
3.微分方程式の初期値問題及び境界値問題の数値解法

プログラム作成・実行・解析・結果の解釈までの一連のプロセスにチャレンジできることでプログラミング技能を身につける。なお設備能力の関係から受講者数を制限することがある。

演習の進め方については適宜指示をして、受講者の予習ができるように配慮する。
Course Requirements 「計算地球物理学(科目番号2402)」を履修していること。
Study outside of Class (preparation and review) 配布資料、参考書を参考にしながら計算機を用いて授業内容の予習復習を行うことが望ましい。
Textbooks Textbooks/References  資料は演習中に配布する。
References, etc. Fortran90/95プログラミング, 冨田博之・齋藤 泰洋, (培風館), ISBN:4563015873
キーポイント フーリエ解析, 船越満明, (岩波書店), ISBN:4000078690
偏微分方程式の差分解法, 高見穎郎・河村哲也, (東京大学出版会), ISBN:4130090666
数値解析入門[増訂版], 山本哲朗, (サイエンス社), ISBN:4781910386
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