pythonを用いた数値計算

現代、数値解析・シミュレーションはとても重要な学問である。
それは、コンピューターマシンの性能の向上だったり、理論体系の確立、進歩によって従来よりも複雑な問題をより高速に解くことができるようになったためであろう。
しかし、この数値解析は大学の、しかも専門的な勉強をし始めて、初めて習う学問で、とっつきにくく感じてしまう気がする。その上、人によってはプログラミングの勉強もしなければいけないため、その学問の重要性に反して、挫折する人が多いと思う。
この数値計算の要となる数学の理論は「テイラー展開」、「(少し専門的な)行列計算(線形計算)」、「フーリエ変換級数展開」、「微分方程式」など、どれも高校生の段階で学ばないというのも強い理由な気がする。

そこで、このサイトでは、数値解析のことについて、(自分用のメモという意味も含めて)書き連ねていこうと思う。
このサイトでのプログラムの説明は基本的にpythonを使う。
使いやすいだとかいろいろな理由は考えられるが、単純に筆者が使って練習したいからである。(筆者もpythonを使い始めて日が浅い。プログラムの稚拙さは勘弁して)

なお、プログラム言語自体の説明はあまりしないことにする。これは本サイトのメインが数値解析であるということもあるが、単に筆者自身の知識に不安があるため、間違ってることを多く書いてしまいそうだからである。

また、数値計算という学問を扱う以上、数学的な知識は必要になってくる。
この辺も基礎的な部分については詳細まで書かない。もしかしたら気が向いてら書くかも…?
厳密性を欠いた議論も多々すると思う。その辺は許して。

まあとにかく、数値解析やシミュレーションに特化したブログにしようと思っている。

目次

1. 落下シミュレーション
1.1. 自由落下運動のシミュレーションと可視化