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Pythonによる数値計算とシミュレーション入門

Pythonによる数値計算とシミュレーション入門

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開催日

  • 2022年10月17日(月) 10時30分 ～ 16時30分

プログラム

　深層学習やソフトウェアプロトタイピングに広く用いられているPython言語を用いて、数値計算やシミュレーションのアルゴリズムとプログラミングの実際を紹介します。プログラミングの題材として、常微分方程式や偏微分方程式の解法といった数値計算や、乱数を使った確率的シミュレーション、あるいはセルオートマトンのシミュレーションや、簡単なエージェントシミュレーションを扱います。常微分方程式については、重力や電磁気力の作用を受ける質点の運動をPython言語のプログラムでシミュレートします。また偏微分方程式では、ラプラスの方程式の境界値問題を扱うとともに、連立方程式の解法についても触れます。セルオートマトンを使ったシミュレーションでは、生物コロニーの挙動や交通流を扱います。また確率的シミュレーションでは、微分方程式だけでは説明しきれないような運動を乱数を使ってシミュレートします。最後に、マルチエージェントシミュレーションの枠組みを示して、感染症の伝搬を模擬するシミュレーションプログラムを示します。
　本講座では、Google Colaboratoryを利用して、お手元のコンピュータ上でPythonプログラムを動作させることで、 プログラミング実習をご体験頂きます。Google Colaboratoryは、Googleのアカウントがあれば、インストール不要かつ無料でPythonのプログラミングを体験することができるツールです。受講前に、Googleのアカウントを作成して、Google Colaboratoryを利用できる環境をご準備ください。

  1. Pythonにおける数値計算
    1. Pythonによる数値計算プログラムの構成
      1. Pythonによる数値計算プログラム
      2. Pythonモジュールの活用…mathモジュール
    2. 数値計算と誤差
      1. 数値計算における誤差
      2. 数値計算における誤差の実際…桁落ち / 丸め誤差 / 情報落ち
  2. 常微分方程式に基づく物理シミュレーション
    1. 質点の1次元運動シミュレーション
      1. 自由落下のシミュレーション
      2. 着陸船のシミュレーション
    2. ポテンシャルに基づく2次元運動シミュレーション
      1. ポテンシャルに基づく2次元運動
      2. 2次元運動シミュレーション
    3. Pythonモジュールの活用…scipyモジュール
  3. 偏微分方程式に基づく物理シミュレーション
    1. 偏微分方程式の境界値問題
      1. ラプラスの方程式
      2. ラプラスの方程式の境界値問題
      3. 境界値問題の数値解法
      4. ガウスの消去法による境界値問題の計算
      5. 逐次近似による境界値問題の計算
      6. その他の二階偏微分方程式
    2. ラプラスの方程式による場のシミュレーション
      1. ラプラスの方程式の反復解法プログラム
      2. より複雑な形状の領域の場合
    3. Pythonモジュールの活用…numpyモジュール
  4. セルオートマトンを使ったシミュレーション
    1. セルオートマトンの原理
    2. ライフゲーム
    3. 交通流シミュレーション
  5. 乱数を使った確率的シミュレーション
    1. 擬似乱数
    2. 乱数と数値計算
    3. 乱数を使ったシミュレーション
    4. Pythonモジュールの活用…数値積分
  6. エージェントベースのシミュレーション
    1. エージェントとは
    2. マルチエージェントによる相互作用のシミュレーション
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講師

  • 小高 知宏 氏
    福井大学 工学部 知能システム工学科
    教授
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主催

株式会社 トリケップス
お支払い方法、キャンセルの可否は、必ずお申し込み前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本セミナーに関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 47,000円 (税別) / 51,700円 (税込)
1口
: 57,000円 (税別) / 62,700円 (税込) (3名まで受講可)

テキストについて

テキストとして、「 Pythonによる数値計算とシミュレーション 」を使用いたします。
テキストが必要な方は、お申し込みのテキスト希望欄から「必要」をご選択下さい。
受講料と、テキスト代（実費）を合わせて請求させていただきます。

Pythonによる数値計算とシミュレーション

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • ご自宅への書類送付を希望の方は、通信欄にご住所・宛先などをご記入ください。
  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
  • ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
  • 講義の録音、録画などの行為や、権利者の許可なくテキスト資料、講演データの複製、転用、販売などの二次利用することを固く禁じます。
  • Zoomのグループにパスワードを設定しています。お申込者以外の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
    万が一、部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。
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