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理工学域 数物科学類

 
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教育課程

学科・専攻等の名称

学科・専攻名修業年限取得可能な学位
数学コース 4年 学士(理学)
物理学コース 4年 学士(理学)
計算科学コース 4年 学士(理学)

教育課程編成・実施方針(カリキュラム・ポリシー)

初年度に履修する「微分積分学」と「線形代数学」を出発点とし,「集合と位相」,「群論・環論・体論」,「曲線論・曲面論・多様体論」や「実解析学・複素解析学・関数解析学・確率解析学」など,代数学・幾何学・解析学の専門分野について,純粋な数学的内容からそれらの応用までを体系的に学ぶ。最終学年では,少人数からなるいくつかのグループに分かれ,学生各自が関心を持つ専門分野を「数学課題研究」において,より深く探求する。なお,専門分野で開講される科目の大部分は選択科目であり,各自の興味に応じて自主的に履修計画を作成することができる。

教育課程の特色(履修モデル、カリキュラムマップ等)

【数学コース】
http://math.w3.kanazawa-u.ac.jp/wp/course1/curriculum/

【物理学コース】
http://phys.w3.kanazawa-u.ac.jp/outline2_jp.html

【計算科学コース】
http://cmpsci.w3.kanazawa-u.ac.jp/CompCourse/index.html

授業科目

授業の方法・内容

年間の授業計画

シラバス等

学生が修得すべき知識及び能力に関する情報

学位授与方針(ディプロマ・ポリシー)

急速な発展を遂げつつある新しい数学,物理学と関連諸分野の発展に貢献できる人材を育成するとともに,論理的思考能力をもって物事を根本から考え,社会の様々な分野において未知の問題に果敢に挑戦できる人材を育成する。各コースのディプロマ・ポリシーで掲げた人材養成目標を通じて,この学類の人材養成目標に到達した者に,学士(理学)の学位を授与する。

学修の成果に係る評価の基準

卒業・修了認定の基準

転学部・編入学等の可否、費用負担

可否費用負担
転学部0円
編入学582,640円

転学部・編入学情報補足

受入れ上限数
4人(入学定員の5%)
(注)上記費用の内訳は,次のとおり・・・編入学試験検定料30,000円(入学検定料の他に,支払手数料として別途990円が必要),入学料282,000円(予定)及び授業料(前期分)267,900円(予定)〔年額 535,800円(予定)〕,学生教育研究災害傷害保険料(2年分)1,750円(予定)

専攻分野

専攻分野
数学・情報科学・統計学
物理学
天文学・地球・惑星科学

専攻分野に関する説明

数物科学類にある発展プログラム(数学プログラム,応用数理プログラム,計算科学プログラム,物理学プログラム)ごとに説明します。

【数学プログラム】
数学はそれ自体独立した学問分野であると同時に,自然科学はもとより工学・経済学・社会学など,様々な分野における諸問題を解決するのに応用され,現代社会の発展のために必要不可欠な分野です。このようなことから,物事の本質を的確にとらえて諸問題を解決できるような数学的素養を身につけた人材が社会から求められています。数学プログラムでは,初年次および2年次の数学系基礎プログラムで履修する「微分積分学・基礎解析学」,「線形代数学・線形空間論」,「集合と位相」をもとに,「代数系(群・環・体)」,「微分幾何学」,「位相幾何学」,「複素関数論」,「微分方程式論」,「確率論」など,代数学・幾何学・解析学の専門分野について,純粋な数学的内容からそれらの応用までを体系的に教育します。専門分野で開講される科目の大部分は選択科目となっており,各自の興味に応じて自主的に履修計画を作成することができます。また最終学年では「数学課題研究」を少人数からなるいくつかのグループに分かれて受講し,学生各自が関心を持つ専門分野をより深く探求します。数学プログラムでは,これらの教育活動を通して,数理的なものの見方や思考法を身につけ,物事を根底からとらえ直して問題の本質を見抜く力を養うことにより,教育・情報・金融など,社会の諸分野で活躍できる人材や,学問としての数学そのものの発展に寄与することができる研究者の育成を目指しています。

【応用数理プログラム】
応用数理プログラムでは,数学とプログラミングの技術を駆使して,科学の問題を発見し解決することを教育・研究しています。コンピュータシミュレーションは現代科学の多くの分野において不可欠な研究手法になっており,構造力学,流体力学,産業におけるものづくりなどの分野で生かされています。当プログラムの学生は,数学とプログラミングの基礎を身につけ,それをもとにコンピュータシミュレーションの実践やその背後にある理論に取り組むなど,幅広く発展的な内容を学ぶことができます。外国人教員や多数の留学生も在籍し,国際的な雰囲気の中で学べる環境です。また少人数ゼミや,ヨーロッパやアジアの大学での研修プログラムにも参加ができ,そこで学んだことを生かして,将来,科学研究や企業における研究開発などの場において,様々な分野の専門家と協力して問題発見や問題解決ができる人材の育成を目指しています。
当プログラムには,二つの研究分野のグループがあります。
基礎数理:組合せ論,トポロジー,整数論などは,現在の計算科学や情報科学の基礎を支える重要な数理の研究分野です。基礎数理では,それぞれの教員がこれらの分野を研究しています。各研究室では少人数のセミナーを中心として教育・研究が進められています。具体的には,研究室メンバーが専門的な文献の内容を発表し合いながら理解を深めていく輪講が行われます。また,コンピュータを活用した計算が進められています。
応用数理:数学とコンピュータを用いた実世界の様々な問題の解決を目標としています。教員の専門分野は幅広く,物理・化学・経済・工学における数理モデルの数学解析から,数理データサイエンス,計算機代数に関わる様々な基礎研究,最新の大型計算機に対応した強力かつ効率的なアルゴリズムと計算機手法の開発までを,確固たる数学的基盤に立脚し研究を行っています。上記研究を進める上で使用する数学的手法は,主に,偏微分方程式とその数値解析,関数解析,超幾何関数,計算機代数などです。

【計算科学プログラム】
計算科学プログラムでは,数学・物理学の基礎知識と計算機シミュレーション(計算実験)の考え方を,講義と実習を通して身につけ,コンピュータを使いこなして複雑な自然現象や物質世界を理解するための概念を創出する,あるいはその性質を自在にデザインする能力を持つ人材の育成を目指しています。物理学の基礎を学ぶとともに,微細(ナノサイズ関連)物質や生体(バイオ関連)物質を含む物質物理学,計算科学のシミュレーション,高性能計算・高度計算プログラミングといった分野の基礎を学びます。4年次では,各自が興味を持つ研究テーマに従って,計算物性,計算ナノ科学,計算バイオ科学,計算分子科学のいずれかの研究室に所属し,より専門的な課題に取り組むことになります。
計算物性:固体物理学の理論(理論物理学・物性理論)手法とスーパーコンピュータを用いた大規模計算機シミュレーション手法を用いて,物質中の電子の振る舞いを調べています。半導体,磁性体,誘電体,超伝導体,カーボン新材料,トポロジカル物質,スピントロニクス材料,熱電変換材料など,物質の性質(物性)に関する研究を行っています。
計算ナノ科学:物質の量子性(粒子性と波動性の二重性)が表れる現象を扱います。それらは物質の表面・界面で身近に起こるものです。対象はナノ粒子,半導体表面・界面,ナノ薄膜,異種物質界面(絶縁体と金属の界面等)などで,現象は構造特性や電気磁気特性など,様々です。
計算バイオ科学:生命システムの理論的研究と新しい生体分子シミュレーションの開発を目指しています。幅広い時間スケール,空間スケールに対応するマルチスケールの計算科学的手法により,生命システムの動作を担うタンパク質や,生体膜に関連する物理現象を理論計算で解析しています。
計算分子科学:液体のような柔らかい凝縮系の構造と動力学を支配するミクロな機構について,分子シミュレーションの方法を駆使して研究を進めています。水のようなありふれた液体も,科学の対象として見るとむしろ異常な物質の範疇に入り,多くの未解決問題が残されています。また,水中で進行するタンパク質の折りたたみや分子機械の動作機構の解明,絶対零度でも液体として存在する超流動ヘリウムの特異な性質にも迫っています。
企業や研究教育機関等においてさまざまな分野の専門家と協力して問題発見と解決ができる人材の育成を目指しています。大部分の学生は大学院に進学し,修了後は企業(製造業やIT等)をはじめとし研究教育機関等,様々な分野で活躍しています。

【物理学プログラム】
数学と並んですべての科学・技術の土台となる物理学は,壮大な宇宙から原子を構成する素粒子まで,数億度という高温から絶対零度近傍の超低温まで,そして空気のほとんどない超高真空から身近な生活環境や生体に至るまで,あらゆるスケール・あらゆる環境で起こる自然現象を対象としています。そして注目する自然現象に対して実験的・理論的な検証を行い,
その背後にある原理・原則を明らかにします。このような物理学の研究によって,新しい学問分野が生まれたり新しい機能性材料の開発につながったりします。
金沢大学では素粒子・宇宙物理の分野や,磁性や超伝導などの物性物理の分野に加え,生物物理,ナノ物理,非線形物理などの新しい分野の研究も盛んに行われています。また,ナノ生命科学研究所(NanoLSI)や,先端宇宙理工学研究センター(ARC-SAT)といった世界最先端の研究機関とも連携しています。
このような最先端の研究を行うための前準備として,物理学プログラムでは,力学,電磁気学,熱統計力学,量子力学とそれぞれの演習授業,そして物理実験を通して現代物理学の基礎を学び,素粒子・宇宙物理学,物性物理学,分子物理学,プラズマ物理学,生物物理学といったより発展的な内容を学んでいきます。また講義内での発表・議論を通してプレゼンテーション能力が鍛えられます。4年次の物理学課題研究では理論および実験の8つの研究室のいずれか所属して,教員による個別指導を受けながら先端的な物理学研究の一翼を担います。そして物理の知識を習得するだけでなく,直面する様々な問題に対して科学的な視点に立って立ち向かうことができる,問題解決能力の高い人材の育成を目指しています。

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