授業内容・計画(詳細)の情報


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【基本情報】
2018年度 秋学期  
授業科目名 コンピュータサイエンス基礎
曜日 時限 金-2
テーマ コンピュータサイエンスの基礎
キーワード ICT コンピュータサイエンス 基本情報技術者試験


【授業要旨または授業概要】
 
現在の情報社会を支えているICT(情報通信技術)のしくみ、そして可能性や信頼性を正しく認識することによって、個々が社会の発展に寄与できるようになることがこれからは重要である。
この授業では「ICT入門」の一部の内容をさらに詳しく学び、コンピュータとネットワークの原理を深く理解して、本格的なプログラミング等で活用可能なICT関連の知識を習得することを目標とする。
授業内容としては、IPAの基本情報技術者試験シラバスでのテクノロジ系のうち、基礎理論(データ構造とアルゴリズムを除く)、コンピュータシステム、技術要素を範囲とする。具体的には次の項目を扱う。

・現代のコンピュータ・ネットワーク技術を支える数学的な考え方を中心とした基礎理論を学ぶ
・ハードウェア・ソフトウェアの詳細,コンピュータシステムの原理を学び,システム構築・運用で活用できるようにする
・マルチメディア・データベース・ネットワーク等の様々な技術要素について学び,これらを組み合わせて活用できるようにする

これらの項目を実践で役立つように,講義および演習を行い、主に知識の習得を進める。


【学修の到達目標】
(1) 情報の基礎理論を理解して,計算できる
(2) コンピュータシステムの原理を理解して,性能を評価できる
(3) 技術要素それぞれを理解して,組み合わせて利用できる
上記の到達目標の評価基準については、添付資料を参照のこと
添付ファイル:コンピュータサイエンス基礎-成績評価基準.pdf

【授業計画】
◆スケジュール
第1回: ガイダンス,学習環境の説明
第2回: 情報処理の基礎,情報の基礎理論1(基数,値の表現,2進数の計算)
第3回: 情報の基礎理論2(シフト演算,小数点数の表現,文字の表現,誤差)
第4回: 情報の基礎理論3(集合と論理演算,論理回路,組合せ回路,オートマトン)
第5回: 情報の基礎理論4(確率,統計,待ち行列理論,情報理論)
第6回: 情報の基礎理論5(通信・制御に関する理論)
第7回: コンピュータシステム1(動作原理,プロセッサ)
第8回: コンピュータシステム2(主記憶装置,補助記憶装置)
第9回: コンピュータシステム3(バス,インタフェース,入出力装置)
第10回: コンピュータシステム4(ソフトウェア,システムの構成と評価)
第11回: 技術要素1(ヒューマンインターフェース,マルチメディア)
第12回: 技術要素2(データベース)
第13回: 技術要素3(ネットワーク)
第14回: 技術要素4(セキュリティ)
◆予習・復習
第1回: ガイダンス,学習環境の説明
事前学習:シラバスを熟読しておくこと。
事後学習:授業支援システムの操作を再確認しておくこと。

第2回: 情報処理の基礎,情報の基礎理論1(基数,値の表現,2進数の計算)
事前学習:2進数について調べておく。
事後学習:基数変換について復習する。

第3回: 情報の基礎理論2(シフト演算,小数点数の表現,文字の表現,誤差)
事前学習:シフト演算の必要性について考えておく。
事後学習:整数と小数点数の内部表現について復習する。

第4回: 情報の基礎理論3(集合と論理演算,論理回路,組合せ回路,オートマトン)
事前学習:論理演算の種類を確認する。
事後学習:全加算回路の仕組みを説明できるようにする。

第5回: 情報の基礎理論4(確率,統計,待ち行列理論,情報理論)
事前学習:確率の基礎を予習する。
事後学習:情報理論での確率の意味を理解する。

第6回: 情報の基礎理論5(通信・制御に関する理論)
事前学習:現在のネットワークに必要とされる機能を調べる。
事後学習:通信の高速化と信頼性の両立についてまとめる。

第7回: コンピュータシステム1(動作原理,プロセッサ)
事前学習:CPUの種類について調べておく。
事後学習:レジスタの役割についてまとめる。

第8回: コンピュータシステム2(主記憶装置,補助記憶装置)
事前学習:記憶階層について調べておく。
事後学習:それぞれの装置の変遷について説明できるようにする。

第9回: コンピュータシステム3(バス,インタフェース,入出力装置)
事前学習:バスの種類について調べておく。
事後学習:現在主流のバス規格の特徴についてまとめる。

第10回: コンピュータシステム4(ソフトウェア,システムの構成と評価)
事前学習:コンピュータシステムの構成について調べておく。
事後学習:障害発生時の対応について説明できるようにする。

第11回: 技術要素1(ヒューマンインターフェース,マルチメディア)
事前学習:文字以外のデータ種類を調べておく。
事後学習:動画配信技術についてまとめる。

第12回: 技術要素2(データベース)
事前学習:データベースと表計算の違いを調べる。
事後学習:データベースの構成についてまとめる。

第13回: 技術要素3(ネットワーク)
事前学習:OSI基本参照モデルについて調べておく。
事後学習:通信プロトコルについて説明できるようにする。

第14回: 技術要素4(セキュリティ)
事前学習:情報セキュリティについて調べる。
事後学習:マルウェアの種類をまとめる。
◆集中授業の期間
 

【履修上の注意点】
先修条件はない。
「ICT入門」を履修済みであることが望ましい。

(1) 授業内容に即した課題やレポートの作成を課す。
(2) 基本情報技術者試験の一部内容を扱うが、資格対策講座では無い。

【成績評価の基準および方法】
成績は,次の比率で評価する.
定期試験:70%,小テスト:20%,課題:10%
総合点を100点満点として,90点以上でS, 80点以上でA,70点以上でB,60点以上で
C,60点未満をEとする.ただし,出席回数が授業回数の2/3に満たない,または定
期試験を未受験の場合は/(評価なし)とする.

規定により、成績発表前(授業期間終了後や定期試験終了後)に、担当教員に対して
点数や成績を問い合わせても回答できない.


【教科書・参考書】
区分 書名 著者名 発行元 定価
参考文献 入門 コンピュータ科学 ITを支える技術と理論の基礎知識 J.Glenn Brookshear (著), 神林 靖 (翻訳), 長尾 高弘 (翻訳) KADOKAWA \6,071
参考書 徹底攻略 基本情報技術者教科書 平成30年度 大滝みや子監修 月江伸弘著 インプレスジャパン \1,706
参考書 平成30年度春期 基本情報技術者パーフェクトラーニング過去問題集 山本三雄 技術評論社 \1,598


【その他の教材】
指定の教科書は無い.テキストまた補足資料は,授業支援システム上で公開する.


【担当教員への連絡方法】
質問は、授業時および下記の電子メールアドレスで受け付ける.
E-mail: kgsakata@tokai-u.jp
メール本文先頭に,学生証番号・氏名・授業名を明記すること.

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