- 学部・研究科
Faculty/Graduate School - 安全
- 時間割コード
Course Code - 75291
- 科目名
Course title
サブテーマ
Subtitle - 災害シミュレーション実習
- 授業形態/単位
Term/Credits - クラス
Class -
- 春（隔・ク）/1
- 担任者名
Instructor - 米山 望
- 曜限
Day/Period - 水1/水2
- 授業概要
Course Description
到達目標
Course Objectives -
授業種別 / Teaching Types
実験・実習・製図（対面型）
言語 / Language
日本語(Japanese)
授業概要 / Course Description
災害の多くは広域で発生する自然現象であるため、室内実験のみで全体像を掴むことは難しい。そのため、現在の災害研究においてはシミュレーションが重要な研究手法となっている。また、災害調査から得られた貴重なデータを有効活用するためにもシミュレーションは不可欠である。そこで、本講義では地震によって発生する津波を対象として、災害シミュレーションの理論と方法を学ぶ。まずミシミュレーションにおいて一般的に用いられているプログラミング言語の基本的な文法を学び、シミュレーションの基礎的な問題を解く。次に、津波などの水災害の解析に用いられる浅水方程式を取り上げ、一次元化および線形化を行った上で、差分方程式を求める。さらに初期条件や境界条件、地形モデル、津波モデルを設定し、災害シミュレーションのアルゴリズムやプログラミングを理解する。最終的には二次元に拡張した線形浅水方程式のシミュレーションを実施する。
到達目標 / Course Objectives
①知識・技能の観点
・プログラミング言語の基本的な文法を修得する。
・シミュレーションの基礎的な理論と問題を理解する。
・災害シミュレーションにおける初期条件や境界条件、地形モデル、津波モデルを理解する。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
一次元および二次元線形浅水方程式のアルゴリズムを考える。
③主体的な態度の観点
一次元および二次元線形浅水方程式のプログラミングを行う。
授業手法 / Teaching Methods
・教員の指導の下、津波シミュレーションのための基礎的な解析コードをプログラミングする
- 授業計画
Course Content -
授業計画 / Course Content
第1回、4月9日（水）2限：ガイダンス（講義の目標、授業計画、成績評価の方法など）、災害シミュレーションのための計算環境(UNIXコマンド、エディタ、コンパイラ、実行)
第2回、4月16日（水）1限：プログラミング言語の基本文法(1)
第3回、4月16日（水）2限：プログラミング言語の基本文法(2)
第4回、4月23日（水）1限：シミュレーションの基礎(1)
第5回、4月23日（水）2限：シミュレーションの基礎(2)
第6回、4月30日（水）1限：シミュレーションの基礎(3)
第7回、4月30日（水）2限：シミュレーションの基礎(4)
第8回、5月7日（水）1限：初期条件のアルゴリズムとプログラミング
第9回、5月7日（水）2限：地形モデルと津波モデルのアルゴリズムとプログラミング
第10回、5月14日（水）1限：計算結果の出力のアルゴリズムとプログラミング
第11回、5月14日（水）2限：連続の式のアルゴリズムとプログラミング
第12回、5月21日（水）1限：運動方程式のアルゴリズムとプログラミング
第13回、5月21日（水）2限：境界条件のアルゴリズムとプログラミング
第14回、5月28日（水）1限：二次元線形浅水方程式とその差分方程式の確認、計算条件の解説
第15回、5月28日（水）2限：レポート課題の発表、総括授業時間外学習 / Expected work outside of class
指定の教科書（高橋智幸「水災害解析学」）の関連部分を授業前に一読することを推奨する。
- 成績評価の方法・基準・評価
Grading Policies /
Evaluation Criteria -
方法 / Grading Policies
定期試験を行わず、平常試験(小テスト・レポート等)で総合評価する。
実習内容(70%)、レポート(30%)基準・評価 / Evaluation Criteria・Assessment Policy
①知識・技能の観点
・プログラミング言語の基本的な文法を修得できているかを評価する。
・シミュレーションの基礎的な理論と問題の理解度を評価する。
・災害シミュレーションにおける初期条件や境界条件、地形モデル、津波モデルの理解度を評価する。
②思考力・判断力・表現力等の能力の観点
一次元および二次元線形浅水方程式のアルゴリズムを考えられているかを評価する。
③主体的な態度の観点
一次元および二次元線形浅水方程式のプログラミングが行えているかを評価する。
- 教科書
Textbooks 高橋智幸 水災害解析学
※教科書は第１回の授業で配布する。事前に入手したい場合はM1017へ来室して秘書から受け取ること。
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参考書
References 和達三樹 物理のための数学 岩波書店 978-4000076500
末慶一彦ら レベル別に学べる物理学| 丸善出版 978-4621086568
H. P. スウ ベクトル解析 森北出版 978-4627930209
※いずれも「社会安全のための数学II」および「自然科学概論」で使用している教科書
- フィードバックの方法
Feedback Method
- 担任者への問合せ方法
Instructor Contact メールにより行う。メールアドレスは第１回の授業で通知する。
- 備考
Other Comments 数値解析やプログラミングに関する知識が無くても受講可能なため，数値解析やプログラミングに興味のある学生の受講も歓迎する。
BYOD〔ノートPC〕を使用しない。