
スクリプト言語Pythonの言語的な側面を復習した後、Pythonを利用して数値解析について学ぶ講義になっています。Numpy, ScipyおよびSympyと呼ばれる数値解析のライブラリを用いて、実際の数値データの解析を行ないます。このデータには、画像や音声データについても含まれます。講義の大半が数学的な手法を扱う内容になっています。数学の概念やアルゴリズムを導入した後、実際のプログラムを組んでいきます。具体的には、行列、ベクトルの基本計算、ガウスの消去法を用いた連立一次式の解法、高速フーリエ変換、回帰解析、補間、数値積分、微分方程式の近似解などを扱っていきます。また、数値計算の応用として統計解析まで到達できれば、その内容を少し触れていきます。 講義名に「基礎」と名前がついていますが、高校および大学の理系の基礎数学の解法をプログラムで記述していく内容になりますので、かなり高度な内容になります。ただし、プログラミング的に は、数値解析のライブラリを呼び出す、あるいは呼び出すための設定や、呼び出した後の結果をグラフィック的に表示することが主になりますので、それほど難しいものではありません。Pythonについては、授業の前半の回で言語構造の復習をします。