Web Syllabus(講義概要)
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計算物理数学
英文名 Mathematical Methods for Physics
科目概要 医科学専攻(修士課程) 医学物理士養成コース 2単位 講義
履修期 前期(9月迄)
科目責任者 村石 浩
担当者 村石 浩
講義室

授業の目的

医学物理士・医学物理学研究に必要な、理工学に関連する科目(基礎物理学、放射線基礎物理学、放射線診断物理学、核医学物理学、放射線治療物理学、放射線計測学、医用画像情報工学)を背景とした計算物理数学について実践的に身につけさせる。

教育内容

医学物理学を背景とした計算物理数学について概説し、実際の医学物理学分野への応用例に関する計算問題を解くことで、計算物理数学について理解を深める。

教育方法

講義、グループワーク、及びプレゼンテーションを対面で行う。
レポートについて、教員からのコメントを記載の上、返却しフィードバックを行う。
ディスカッションやグループワーク等に対して、授業内で総評するなどによりフィードバックを行う。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP1 専門領域の基本的な知識を持ち、その領域の研究動向を把握
DP2 必要な研究手法
DP3 医科学研究の専門家としての倫理観やコミュニケーション能力(授与学位:医科学)
   医療技術の専門家としての倫理観やコミュニケーション能力(授与学位:医療科学)
DP4 研究チームの一員として自分の研究課題について研究を立案・遂行する能力
DP5 データに基づいた論理的な学術論文の作成

授業内容

項目 内容 担当者 日時 講義室
1 基礎的な知識1 三角関数、指数関数、べき級数展開【スライド:日本語・英語】 村石 浩
5/15⑤ A2-1F X線実習室
2 基礎的な知識2 複素平面、フーリエ変換【スライド:日本語・英語】 村石 浩
5/22⑤ A2-1F X線実習室
3 基礎的な知識3 常微分と偏微分【スライド:日本語・英語】 村石 浩
5/29⑤ A2-1F X線実習室
4 基礎的な知識4 全微分、エラー解析【スライド:日本語・英語】 村石 浩
6/5⑤ A2-1F X線実習室
5 基礎的な知識5 完全微分、極座標での偏微分【スライド:日本語・英語】 村石 浩
6/12⑤ A2-1F X線実習室
6 基礎的な知識6 内積、外積、ローレンツ力【スライド:日本語・英語】 村石 浩
6/19⑤ A2-1F X線実習室
7 ベクトルの微分と微分演算子1 ベクトルの微分【スライド:日本語・英語】 村石 浩
6/26⑤ A2-1F X線実習室
8 ベクトルの微分と微分演算子2 2次元平面座標系【スライド:日本語・英語】 村石 浩
7/3⑤ A2-1F X線実習室
9 ベクトルの微分と微分演算子3 勾配【スライド:日本語・英語】 村石 浩
7/10⑤ A2-1F X線実習室
10 ベクトルの微分と微分演算子4 発散【スライド:日本語・英語】 村石 浩
7/17⑤ A2-1F X線実習室
11 ベクトルの微分と微分演算子5 回転【スライド:日本語・英語】 村石 浩
7/24⑤ A2-1F X線実習室
12 ベクトルの微分と微分演算子6 スカラーポテンシャル【スライド:日本語・英語】 村石 浩
7/31⑤ A2-1F X線実習室
13 ベクトルの微分と微分演算子7 ベクトルポテンシャル【スライド:日本語・英語】 村石 浩
8/7⑤ A2-1F X線実習室
14 微分方程式1 1階連立常微分方程式と放射平衡、過渡電子平衡【スライド:日本語・英語】 村石 浩
8/21⑤ A2-1F X線実習室
15 微分方程式2 2階偏微分方程式と拡散MRI【スライド:日本語・英語】 村石 浩
8/28⑤ A2-1F X線実習室
No. 1
項目
基礎的な知識1
内容
三角関数、指数関数、べき級数展開【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
5/15⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 2
項目
基礎的な知識2
内容
複素平面、フーリエ変換【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
5/22⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 3
項目
基礎的な知識3
内容
常微分と偏微分【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
5/29⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 4
項目
基礎的な知識4
内容
全微分、エラー解析【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
6/5⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 5
項目
基礎的な知識5
内容
完全微分、極座標での偏微分【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
6/12⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 6
項目
基礎的な知識6
内容
内積、外積、ローレンツ力【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
6/19⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 7
項目
ベクトルの微分と微分演算子1
内容
ベクトルの微分【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
6/26⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 8
項目
ベクトルの微分と微分演算子2
内容
2次元平面座標系【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
7/3⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 9
項目
ベクトルの微分と微分演算子3
内容
勾配【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
7/10⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 10
項目
ベクトルの微分と微分演算子4
内容
発散【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
7/17⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 11
項目
ベクトルの微分と微分演算子5
内容
回転【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
7/24⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 12
項目
ベクトルの微分と微分演算子6
内容
スカラーポテンシャル【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
7/31⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 13
項目
ベクトルの微分と微分演算子7
内容
ベクトルポテンシャル【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
8/7⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 14
項目
微分方程式1
内容
1階連立常微分方程式と放射平衡、過渡電子平衡【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
8/21⑤
講義室
A2-1F X線実習室
No. 15
項目
微分方程式2
内容
2階偏微分方程式と拡散MRI【スライド:日本語・英語】
担当者
村石 浩
日時
8/28⑤
講義室
A2-1F X線実習室

到達目標

医学物理士・医学物理学研究に必要な計算物理数学に関する基礎知識について説明できる。

評価方法

平常点70%、課題30%の割合で評価する。

準備学習等(予習・復習)

指定された教科書を一読(1項目1時間以上×項目数)し、理解できない箇所を質問できるよう準備しておくこと。また、講義で得た知識と技術をノートやパワーポイントにまとめること。【授業外学習時間:60時間】

その他注意等

対面形式で実施する。初回連絡は学生メールに通知する。

教材

種別 書名 著者・編者 発行所
教科書 物理学入門コース「物理のための数学」 和達三樹著 岩波書店
参考書 特に指定しない
教科書
書名
物理学入門コース「物理のための数学」
著者・編者
和達三樹著
発行所
岩波書店
参考書
書名
特に指定しない
著者・編者
発行所