井田 隆教育/マテリアルデザイン

「マテリアルデザイン」では材料科学におけるコンピュータ利用の基礎となることがらについて講義をします。

環境材料工学科の3年の学生を対象とした講義です。


資料

ハイパーテキスト版資料


講義予定(変更する場合があります)

第1回 コンピュータの基礎(1)論理演算

記号論理,ブール代数,ド・モルガンの法則,電子回路による論理演算(参考資料,PDF

第2回 コンピュータの基礎(2)記憶素子

スタティック・メモリ,ダイナミック・メモリ(参考資料,PDF

第3回 コンピュータの基礎(3)算術演算

半加算回路,全加算回路,補数表現(参考資料,PDF

第4回 コンピュータの基礎(4)数値計算

数の表現,IEEE規格,初等関数と特殊関数(参考資料,PDF

第5回 構造のシミュレーション(1)原子間力

ペアポテンシャル,レナード・ジョーンズ・ポテンシャル,BMH ポテンシャル(参考資料,PDF

第6回 構造のシミュレーション(2)分子間力

分子間力,ファンデルワールス力,多重極子モーメント(参考資料,PDF

第7回 構造のシミュレーション(3)計算法

7−1 周期的境界条件(参考資料,PDF

7−2 エバルト法(参考資料,PDF

付録:格子和計算(参考資料,PDF

付録:ベルトウ法(参考資料,PDF

付録:セル多重極子展開法(参考資料,PDF

第8回 最適化計算とモンテカルロ法(1)確率論的な解釈

ベイズ推定,最尤推定法,最小二乗法

付録:ベルトランの箱のパラドックスとベイズ推定
(参考資料,PDF, 235 kB

付録:三囚人問題とベイズ推定
(参考資料,PDF, 358 kB

付録:モンティ・ホール問題とベイズ推定
(参考資料,PDF, 909 kB

第9回 最適化計算とモンテカルロ法(2)最適化計算

黄金分割法,滑降シンプレックス法

第10回 最適化計算とモンテカルロ法(3)モンテカルロ法1

モンテカルロ法の考え方,ランダム・ウォーク

第11回 最適化計算とモンテカルロ法(4)モンテカルロ法2

メトロポリスのアルゴリズム,擬似焼鈍法,遺伝的アルゴリズム

第12回 分子動力学法(1)統計的な集団

統計集団(アンサンブル),ラグランジュ力学,ハミルトン力学

第13回 分子動力学法(2)圧力の制御

アンデルセンの方法,パリネロ・ラーマンの方法

第14回 分子動力学法(3)温度の制御

速度スケーリング法,能勢の方法

第15回 分子動力学法(4)数値積分

ベルレ法,ギア法


2017年6月7日 更新