情報処理1
概論―
001-D-301

担 当 者 単 位 数 配当年次 学 期 曜 日 時 限
久保山 哲二 教授 2 第1学期 2

授業概要

コンピューターの動作原理、および、コンピューターの背後にある普遍的な情報・計算の概念について学ぶ。コンピューターによる問題解決を実現している理論と技術を概観し、コンピューターの可能性と限界について理解を深める。

到達目標

・コンピューター内部でのデータの表現方法について理解する。
・文書、画像、動画等のデータ量の感覚を身につける。
・コンピューターでの複雑な処理が基本演算から構成されていることを理解する。
・コンピューターに関連した技術や理論の広がりについて理解する。
(この授業は、道具としてのコンピューターの操作を学ぶことが目的ではありません。)

授業計画

1 授業の概要
2 データ量と単位 (新聞、CD、画像、ヒトゲノム等のデータ量)
3 コンピューター内部でのデータの表現方法 (数値や文字の表現)
4 データの情報量 (データ圧縮と通信路の符号化)
5 コンピューターの歴史 (時代背景と動作原理)
6 コンピューターの基本構成 (システム階層の概観とプロセッサ構成)
7 論理演算とブール代数 (論理関数とその表現方法)
8 組合せ回路 (回路ミューレーターによる加算器の構成)
9 順序回路 (回路シミュレーターによるフリップフロップの構成)
10 プログラミング言語とプログラミング (主要なプログラミング言語と用途)
11 オペレーティングシステムの役割 (OSによる資源管理の概観)
12 アルゴリズムと計算量 (計算モデルとアルゴリズムによる計算量の違い)
13 コンピューターの計算能力と限界 (計算不能な問題と計算困難な問題)
14 授業内容のまとめ
15 自主研究

授業方法

講義形式

準備学習

授業内容を次週までに復習し、授業で出した課題に取り組むこと(約30分)。

成績評価の方法

レポート:40%
小テスト:30%(理解の確認のため小テストをす実施することがある)
平常点(クラス参加、グループ作業の成果等):30%

参考文献

David Money Harris, Sarah L. Harris, (訳)鈴木貢ほか『ディジタル回路設計とコンピュータアーキテクチャ技術と理論の基礎知識』第1版、翔泳社2009年、ISBN=9784798115344
岡部洋一『コンピュータのしくみ』(放送大学教材)第1版、放送大学教育振興会2014年、ISBN=9784595315008
荒木義彦, 古川雅弥『理工系情報科学』、共立出版2007年、ISBN=9784320121959

履修上の注意

第1回目の授業に必ず出席のこと。

その他

不明な点があれば自由に質問ができるように、コンピューター教室で匿名のチャットシステムを併用して授業を進めます。