V0550700

計算機代数

Computer Algebra

開講部

システム理工学部

開講学科

数理科学科

開講学年

3年次

開講時期

後期

単位数

2

単位区分

選択

系列区分

専門

講義区分

講義
教授井戸川知之この授業の2015年度のアンケートを参照

授業の概要

計算機代数とは数式処理ともよばれ, 数式を記号列として扱い, 四則演算および多項式の因数分解や展開, さらには微分や積分を数式のまま厳密に行うものである. 計算機代数の中心的な対象は数と多項式であり, 複数の多項式の共通因子を求めるといった特有のアルゴリズムがある. これらのいくつかを紹介することで計算機代数の入門とする. その後, イデアルの所属問題や連立代数方程式の求解に重要な役割を果たすグレブナー基底の解説を行い, 現在の計算機代数研究の中心的な話題を紹介する.

達成目標

1.コンピュータによる計算が数値計算に限らないことを認識する.
2.多項式の数式処理的扱いなどを学ぶ.
3.グレブナー基底の概念を理解し, 計算機代数の基礎・応用研究に踏み出す足がかりを得る.

授業計画


【授業計画】【授業時間外課題(予習および復習を含む)】
1.計算機代数(数式処理)システム概観 数式処理システムについて各自事前調査
2.代数系の復習 代数系 (初等整数論, 代数学I/II 等) の復習
3.Euclid の互除法 前回までの復習
4.終結式と拡張 Euclid の互除法 前回までの復習
5.部分終結式と多項式剰余列 (PRS) 前回までの復習
6.PRS アルゴリズムの改善 前回までの復習
7.モジュラーアルゴリズム (1) 中国剰余定理 前回までの復習
8.モジュラーアルゴリズム (2) 有理数と有理式の構成 前回までの復習
9.モジュラーアルゴリズム (3) Hensel 構成 前回までの復習
10.多項式の因数分解 (1) 無平方分解 前回までの復習
11.多項式の因数分解 (2) 有限体上の1変数多項式 前回までの復習
12.多項式の因数分解 (3) 一般の多項式 前回までの復習
13.グレブナー基底 (1) 定義とブッフバーガーアルゴリズム 前回までの復習
14.グレブナー基底 (2) 応用 (連立方程式, 整数計画問題) 前回までの復習
15.期末試験とその講評 全体の復習

評価方法と基準

レポート30%, 期末試験70%で評価する.

教科書・参考書

教科書は特に指定しない. 参考書は項目にあわせて適宜指示する.

履修登録前の準備

「離散数学」, 「初等整数論」を含む代数系の科目を一通り履修しておくことが望ましい.

環境との関連

環境に関連しない科目

地域志向

地域志向ではない科目

社会的・職業的自立力の育成

社会的・職業的自立力を育成しない科目

アクティブ・ラーニング科目

該当しない

最終更新 : Thu Jun 09 08:39:24 JST 2016