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技術士 基礎科目 令和4年度 Ⅰ-3-3|問題と解説

問題 Ⅰ-3-3

数値解析の精度を向上する方法として次のうち、最も不適切なものはどれか。

1 丸め誤差を小さくするために、計算機の浮動小数点演算を単精度から倍精度に変更した。
2 有限要素解析において、高次要素を用いて要素分割を行った。
3 有限要素解析において、できるだけゆがんだ要素ができないように要素分割を行った。
4 Newton法などの反復計算において、反復回数が多いので収束判定条件を緩和した。
5 有限要素解析において、解の変化が大きい領域の要素分割を細かくした。

正解と解説

正解:4

解説

答えは④。

①.×  倍精度化により有効桁数が増え,丸め誤差を小さくできる。

②.×  高次要素は,要素内の変位や応力分布を高い次数で近似できる。

③.×  著しくゆがんだ要素は数値誤差の原因になるため,形状のよい要素分割が必要である。

④.○  収束判定条件を緩和して精度を向上させる点が誤り。正しくは,判定条件を緩和すると収束前に反復を打ち切るため,解の精度は低下する。

⑤.×  解の変化が大きい領域を細分化すると,局所的な変化をより適切に近似できる。

最も不適切なものは④である。

関連知識:反復法の収束判定を緩めると計算回数は減るが,精度が上がるのではなく低下する。精度と計算時間はトレードオフである。

問題・正答の出典:公益社団法人 日本技術士会(公式の過去問題・公式正答)
掲載している解説は日本技術士会の公式解説ではありません。

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