【無料で読める】Octave入門物理運動アニメーション作成の基礎と応用

「物理の運動を視覚化するためのOctaveアニメーション作成ガイド」のペーパーバックカラー版です。
「物理の運動を視覚化するためのOctaveアニメーション作成ガイド」と同一内容ですので、お買い上げの際には、ご注意して下さい。

　MATLABの初心者がMATLABを使う前にフリーのソフトウエアで互換性の高いOctaveにこれから取り組もうという方に送る、Octaveの超初心者向けの本で、描いたグラフなどをアニメーション表示します。アニメーション表示することによって、物体の運動などが直感的に分かりやすく表示できます。

　MATLABは、科学技術の計算のための高性能なプログラミング言語です。近年ではAIのツールが導入され、基本的な計算から高度な計算まで行え、AI学習のための必須のツールとなりつつあります。ただし、個人で購入すると高価なのが難点です。

　そこで、MATLAB互換ソフトのOctaveで、まず勉強をして、MATLABを導入することを前提としています。MATLABもOctaveも元々は行列計算を簡単に扱うために作成されました。その後、GUIやグラフの描画などの機能も付け加えられ、電気工学、機械工学、数学、物理、情報分野だけでなく、文系の分野である経済、統計などの分野でも使用されています。高価である点と始めの取っ付きが悪いので、敬遠されがちですが、MATLABは強力な演算機能とグラフィカルなGUIにより、企業などでも採用されており、MATLABを使わない手はありません。しかしながら、MATLABは高価なので、まずはOctaveで練習してみようということです。

　Octaveの他にもSilabなどのMATLABと同等の機能を持つフリーソフトも存在します。特にOctaveはMATLABと互換性があります。

　本書では、MATLAB互換のOctave超初心者の私が、Octaveの超基本的な使い方から、物理現象のアニメーションについて、説明していきます。本書での動作はOctave8.2.0で動作確認をしています。

目次

1.まえがき

2.Octaveの基本的な操作
　2.1　四則演算などの基本動作
　(1)Octaveの起動
　(2)videoライブラリのインストール
　(3)四則演算
　(4)値の表示のフォーマット
　(5)余りの計算
　(6)インクリメント、デクリメント
　(7)ビット演算
　(8)10進数をn進数の表示

　2.2　ファイルへ保存
　(1)ファイルの保存と実行
　(2)変数の入力
　(3)範囲
　(4)グラフの表示

　2.3その他の便利な機能

第1章　物体の運動
　1.1　速さ
　(a)グラフを描く
　(b)アニメーションで描く
　(c)3つの線を同時に描く
　(d)ビデオファイルに書き出す
　(e)2つのグラフを描く
　1.2　加速度
　1-3　落体の運動
　(1)自由落下
　(2)鉛直投げ下し
　(3)鉛直投げ上げ
　(4)水平投射
　(5)斜方投射

第2章　運動の法則
　2-1　力
　例題1　運動の法則
　例題2　滑車のある運動
　例題3　斜面の運動
　例題4　摩擦がある場合の運動

第3章　運動量
　例題1　反発係数

第4章　単振動など
　4.1　単振動
　例題1　バネの単振動
　例題2　振り子の単振動
　例題3　倒立振子

参考文献