数値計算ゼミの進行に 関する提案 ~実りある春にするために 新しい形のゼミを求めて~ 清水慎吾、野村光春
ゼミ参加者 全員の目的 教科書:「流体力学の数値計算法」の特徴 前提条件 数学の知識を大いに利用する(方程式の解法) 前提条件 数学の知識を大いに利用する(方程式の解法) 物理の知識を大いに利用する(方程式の性質) 目的 方程式の差分化する方法 結果の図示と数学的考察 発展的目的 よりよい差分化の方法の発見 実際のモデルを動かすための知識、経験 テキスト以外の フォロー テキストの予習 可視化 ゼミ参加者 全員の目的
レジュメ作り 講義 プログラム作成 お絵かき + 問題点:個人能力差、各回のゼミの質の差 発表者が目標を達成するために行う具体的な仕事 テキスト以外の フォロー レジュメ作り 講義 テキストの予習 プログラム作成 お絵かき 可視化 数学的、物理的な数式の理解 プログラムの作成方法 可視化したことによってわかる情報 坪木さんの コメント、経験 + 実際のモデルを動かすための知識、経験の習得 問題点:個人能力差、各回のゼミの質の差
提案 学年が異なる何人かを集めて、チームを作って、 各回の発表準備をする。 メリット 上の学年が下の学年をサポートし、質が一定。 下の学年はプログラムなどの技術向上 上の学年はレジュメ準備などの時間の効率化 ドクター同士の技術交換 グループ例 出世 - 光春 - 真奈美 佐野 - 慎吾 - 大輔 服部 - 茂木 - 千陽
1章の復習 2章の内容 佐野☆ファミリー 数学的フォロー 可視化フォロー Kazooフォロー 差分化フォロー 2.1節 適合性、安定性、収束性 (言葉の定義) 2.2節 波動方程式に対する差分化 (波動方程式の基本) 2.2.1 陽解法 FTCS CFL条件 Von Neumannの解析 Laxスキーム Leap-Frogスキーム Lax-Wendroffスキーム MacCormackスキーム 1次精度風上差分(これらのスキームのまとめ) (フーリエ級数)
数学的フォロー 2.2.2 陽解法のまとめと 数値流速の考え方 差分化フォロー (各スキームの比較) (Kazooコメント) 可視化フォロー 有限体積法と数値流速 Kazooフォロー (式変形) 2.2.3 陰解法 陰解法とは? Crank-Nicolsonのスキーム (行列) (ぜひCFL条件を 変えてみよう!)
数学的フォロー 2.3節 拡散方程式に対する差分化 (拡散方程式の基本) 差分化フォロー (ぜひCFL条件を 変えてみよう!) 可視化フォロー Kazooフォロー 2.4節 双曲型(波動)、放物型(拡散)の問題の要約 (Kazooコメントとみんなで議論) 2.5節 楕円型方程式に対する差分化 2.5.1 ラプラス方程式とその差分化 (楕円方程式の基本) (行列) 緩和法 (プログラムを組むのが難しそう)
2.5.2 線形代数による誤差解析と 多重格子法 数学的フォロー 差分化フォロー (線形代数:固有値、固有ベクトル) 可視化フォロー (数値計算問題の硬直性、 多重格子法) Kazooフォロー 2.5.3 前処理としての緩和法 さまざまな緩和法の比較