学部前期課程
過去（2019年度）の授業の情報です
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最終更新日：2024年4月1日
授業計画や教室は変更となる可能性があるため、必ずUTASで最新の情報を確認して下さい。
UTASにアクセスできない方は、担当教員または部局教務へお問い合わせ下さい。
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モデリングとシミュレーション基礎Ⅰ
モデリングと未来予測入門 ～原子（マテリアル）から地球まで， 1ピコ（1兆分の1）秒から100年先までを予測する～
高効率なエネルギー利用や，地球温暖化，資源セキュリティなど，今日の日本は数多くの課題に直面しています．これら不確実な将来と向き合い，安全で快適なそして環境に優しい社会を構築していく必要があります．どんなに複雑な事柄であっても，それらをモデル化し，単純な数式で表現することで，将来起こりうる事をある程度の確度で予測することが可能になります．対象の大小，時間の長短に関わらず取り組む方法は基本的には同じです．
そこで，本講義は，身の回りで起きている様々な事象をモデル化してシミュレーションし，未来を予測する基本アプローチを実践的に修得することを目的とします．題材として，実験装置の中で起こる反応の原子・分子の動きから，実際の材料生産現場や台所での調理の際に制御している熱伝導現象，さらに地球規模での環境問題や市場発展など，1ピコ（1兆分の1）秒から数分，数10年の時間スケールを取り上げます． また，得られた結果をただ「見せる」だけでなく「魅せる」ためのプレゼン技術についても修得します．
以上を通じて，文系理系を問わず多くの皆さんにモデル化と未来予測の全体像と楽しさと素晴らしさを学んでもらうことを目的としています．
そこで，本講義は，身の回りで起きている様々な事象をモデル化してシミュレーションし，未来を予測する基本アプローチを実践的に修得することを目的とします．題材として，実験装置の中で起こる反応の原子・分子の動きから，実際の材料生産現場や台所での調理の際に制御している熱伝導現象，さらに地球規模での環境問題や市場発展など，1ピコ（1兆分の1）秒から数分，数10年の時間スケールを取り上げます． また，得られた結果をただ「見せる」だけでなく「魅せる」ためのプレゼン技術についても修得します．
以上を通じて，文系理系を問わず多くの皆さんにモデル化と未来予測の全体像と楽しさと素晴らしさを学んでもらうことを目的としています．
時間割／共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
31631
CAS-GC1F48L1
モデリングとシミュレーション基礎Ⅰ
神原 淳
木曜5限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
不可
開講所属
教養学部（前期課程）
授業計画
○ イントロダクション： モデル化と未来予測とは （神原，澁田）
○ 環境と社会現象をモデル化する（神原，澁田）
・ 100年先の市場発展を予測する．
・ データマイニングにより社会現象の因果応報を解き明かす．
・ 回帰分析によりヒット商品が売れるわけを解析する．
○ 化学・物理現象をモデル化する（神原）
・ 微分方程式をエクセルで簡単に．
・ 発熱と冷却のバランスから伝熱現象を制御する．
・ 身近で確認．各地の温泉たまごのベストレシピを提案．
○ 原子の世界をモデル化する（澁田）
・ 原子と分子の世界を解き明かし，1ピコ秒の先を予測する分子動力学法
・ 固体･液体･気体状態を可視化．解析結果を「見える化，魅せる化」するプロになる．
・ 結晶構造創作．プログラムで検討する1ピコ秒先の原子の世界．
授業の方法
・駒場情報教育棟の演習室で，一人一台パソコンを用いて講義と演習．
・主にexcel，powerpoint，pythonを使用．
これらを使ったことが無い人でも，半期の授業を通じて使いこなせるよう懇切丁寧な指導を行うゆえ，安心して聴講してください． 既に使っている人は「魅せるプレゼン」に向けた一歩先行く使い方を習得ください.
成績評価方法
講義への出席と，毎回の講義で出す課題に対するレポート提出にて評価．
履修上の注意
とにかく「習うより慣れろ」のスタンスで進めていきます．最初は不慣れな人でも，授業が終わるころには不自由なくソフトウェアを操作できるようになっています．
受講希望が多くPC端末数を越える場合には，第一回ガイダンスで抽選を行う可能性があります．受講希望の場合には，第一回に出席ください．
