| 授業の目標と概要 |
| 数値計算で物質の諸物性を予測する方法には様々なものがある。本講においてはその中の代表的な方法である分子動 |
| 力学法について学習し、実際に初歩的な数値計算を試みる。計算に当たってはVisual C++ 2012を使用する。 |
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| カリキュラムにおける位置づけ |
| 古典物理や量子論を基礎とし、Cによるプログラミングも初歩的なことはわかっているものとして授業を進める。 |
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| 1. 序論 |
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| 計算化学をなぜ学ぶか |
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| 2. Visual C++ 2012 の使用法 |
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| 3. 剛体球モデルによる分子シミュレーション |
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| 箱の中で、複数の剛体球が衝突しながら運動する様子を計算し、 |
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| リアルタイムでコンピュータディスプレイ上に表示する。 |
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| (1) エネルギー保存則 |
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| (2) 運動量保存則 |
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| (3) 境界条件 |
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| (4) 衝突処理 |
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| (5) 計算精度 |
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| (6) プログラミング |
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| (7) グラフィックス |
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| 4. 分子動力学法 |
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| 箱の中で、一種類のイオンが相互作用しながら運動する様子を、古典分子動力学法で |
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| シミュレーションし、リアルタイムでコンピュータディスプレイ上に表示する。 |
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| (1) 歴史背景 |
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| (2) 差分方程式 |
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| (3) 計算精度 |
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| (4) Verlet法のアルゴリズム |
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| (5) 相互作用のある2体問題 |
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| (6) 相互作用のある3体問題 |
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| (7) 相互作用のあるN体問題 |
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| 教科書 |
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| 補助教科書 |
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| 履修上の注意 |
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時には難解な数式も取り扱うが、最終的には実際の現象をコンピュータ上で取り扱うための勉強であるので、細かなところにとらわれ過ぎずに柔軟に思考すること。数値計算に当たっては常に現象を頭に思い浮かべながらプログラミングすること。授業の予習・復習及び演習については自学自習により取り組み学修すること。
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| 評価基準 |
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分子動力学法を中心とした、化学計算の基礎について理解できたどうかを以下の方法によりにより評価する。
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| 評価法 |
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| 学習・教育目標 |
東京高専 |
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JABEE |
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