理工学研究科Graduate School of Science and Engineering
ELC500X2（電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 500）電磁力学特論Electro magneto Dynamics
西村 征也Seiya NISHIMURA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学研究科Graduate School of Science and Engineering |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | YA507 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| カテゴリーCategory | 電気電子工学専攻 |
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Outline (in English)
This course introduces the basic knowledge and fundamental skills in conducting theoretical and simulation research of plasma physics.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
本講義においては、プラズマ物理学の理論シミュレーション研究を行う上での基本的な知識と基礎的なスキルを身につけることを目的とする。
到達目標Goal
・摂動論と漸近接続法の基本的な考え方を説明できる。
・簡約化MHDモデルの導出における基本的な前提と導出の流れを説明できる。
・簡約化MHDモデルを具体的な不安定性に適用し、数値的に解くことができる。
・スペクトル法と擬スペクトル法の考え方を説明できる。
・MPIを用いた並列計算を行う際の基本的な流れを説明することができる。
・フーリエモード解析や三波結合における基本的な考え方を説明できる。
・プラズマ乱流を扱うための基本的な概念を説明することができる。
・流体力学的現象と運動論的現象の違いを説明することができる。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」「DP2」「DP3」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
テキストや文献の調査と発表形式による調査報告を中心とする。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[対面/face to face]：摂動論
常微分方程式の摂動論的アプローチ
第2回[対面/face to face]：漸近接続法
境界層問題に対する漸近接続法による解析的アプローチ
第3回[対面/face to face]：テアリングモードの線形解析
漸近接続法を用いたテアリングモードの線形解析
第4回[対面/face to face]：簡約化MHDモデル
マルチスケール摂動の手法に基づく簡約化MHDモデルの導出
第5回[対面/face to face]：簡約化MHDモデルの線形化
簡約化MHDモデルの線形化方程式の導出
第6回[対面/face to face]：MHD不安定性の線形安定性解析
テアリングモードとインターチェンジモードに関する線形安定性解析
第7回[対面/face to face]：スペクトル法
フーリエ級数展開された非線形方程式系の数値的取り扱い
第8回[対面/face to face]：擬スペクトル法
擬スペクトル法の考え方
第9回[対面/face to face]：MPIの使用法
MPIにおける通信方法の基本
第10回[対面/face to face]：MPIの実践
領域分割型、Master-Slave型に基づくMPIの実装
第11回[対面/face to face]：簡約化MHDモデルの非線形シミュレーション
MPIを用いた非線形シミュレーションコードの使用方法
第12回[対面/face to face]：フーリエモード解析
波数空間におけるパワースペクトル、三波結合の考え方
第13回[対面/face to face]：乱流としてのプラズマの取り扱い
乱流による異常輸送の考え方、崩壊現象の紹介、カスケード・インバースカスケードの考え方
第14回[対面/face to face]：運動論的効果を含むMHDモデル
電磁流体力学的現象と運動論的現象の区別、運動論的効果をMHDモデルに組み込む手法
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習時間は、各４時間を標準とします。】テキストや論文の調査を行う。
調査結果を報告するための発表資料を作成する。
テキスト（教科書）Textbooks
必要に応じて指定する。
参考書References
必要に応じて指定する。
成績評価の方法と基準Grading criteria
到達目標の8項目の各項目に対して評価を行い、プラズマ物理学の理論シミュレーション研究を行う上での基本的な知識と基礎的なスキルが身についていると判断される場合に限り合格とする。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
担当初年度のため該当しない。