シラバス(コンピュータ概論)


■授業概 要・方法等
 コンピュータやネットワークなど、いわゆるIT技術は電子工学の中心をなす技術であり、電子工学技術者は単に情報機器を利用 するだけでなく、様々なコンピュータ応用機器やシステムを開発・設計しうる能力を要求される。このため電気電子工学科学生にはIT技術に関するより深い知 識・理解が求められる。
 IT技術にはハードウェアとソフトウェアの2つの側面がある。コンピュータが機械として動作するためには処理装置であるCPUや記憶装置、入出 力装置とそれらを制御する方法が必要とされる(ハードウェアの側面)。また実際にコンピュータを利用したり応用システムを開発する場合、オペレーティング システムやネットワークを理解し、プログラミングを駆使して有用なソフトウェアを作成する必要がある(ソフトウェアの側面)。
 本講義はIT技術入門として、まずコンピュータ上でのデータ表現方法である2進数について補数表現や演算を通して理解を深め、次にコンピュータ の論理的な構成やその動作原理、制御方式といった、コンピュータのハードウェアの内容を取り扱う。そして通信技術やシステムの信頼性について取り上げ、最 後に実際にコンピュータを動作させるために必要な、オペレーティングシステムなどのソフトウェアの内容を取り扱う。
■ 学習・教育目標および到達目標
 コンピュータ技術者に必要とされる、ハードウェアとソフトウェアに関する知識について、その概要を論理的 に把握できることを到達目標にしている。
 この科目の単位修得により以下の項目の知識と能力を身につける。
  1.コンピュータに関する基本的な専門用語の意味を説明できる。
  2.コンピュータのデータ表現について説明でき、表現の変換ができる。
  3.2進数を利用した計算ができる。
  4.中央処理演算装置(CPU)について、構造を理解し説明できる。
  5.各種記憶装置を説明できる。
  6.データ通信の仕組みが理解できる。また、システムの信頼性を評価できる。

 この科目の単位修得は電気電子工学科総合エレクトロニクスコースで設定した学習・教育目標Aの達成に主体的に関与している。
■ 授業時間外に必要な学修
各講義で指示された問題に取り組むこと
■教科書
「こ れから学ぶコンピュータ科学入門<ハードウェア編>」 鑰山徹著 工学図書株式会社 \1,900 (2005)
■参考文献
「図解コンピュータ概論 [ハードウェア] (改訂2版)」 橋本洋志・小沢智・松永俊雄・木村幸男 著 オーム社 \2.625 (2004)
「これから学ぶコンピュータ科学入門<ソフトウェア編>」 鑰山徹著 工学図書株式会社 \2,100 (2005)
「電子計算機基礎論(第3版)」 手塚慶一著 昭晃堂 ¥3,000 (1997)
「よくわかるコンピュータ概論」 松山実・杉本公弘・横井利彰著 オーム社 \2,500(1996)
■関連科目
情報処理基礎、プログラミング実習Ⅰ、プログラミング実習Ⅱ、アルゴリズ ムとデータ構造、情報理論Ⅰ、論理回路
■成績評価方法および基準
定期試験60%
小テス ト20%
宿題20%
■ 授業評価アンケート実施方法
7月頃に実施
■オフィスアワー
火曜日5限(越智)
水曜日4限(湯本)
■授業計画の項目・内容
第1回

学習教育目標との関連説 明、コンピュータの基本
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学 習・教育目標におけるこの科目の位置付けについて説明する。
パーソナルコンピュータを例に、装置群の総称である「ハードウェア」とプログラムの総称である「ソフトウェア」について、その概要を説明する。
第 2回
データの表現と変換(1):10進数と2進数
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10 進数や2進数で数値を表現する方法を紹介する。また10進数と2進数の間で数値を変換する方法を、演習をまじえて説明する。
第 3回
データの表現と変換(2):2進数の加算と16進数
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2 進数の加算の方法を演習問題を通して説明する。また、16進数による数値の表現方法と、10進数・2進数との間で数値を変換する方法を紹介する。
第 4回
データの表現と変換(3):2進数における整数表現
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符 号を考慮しない場合と考慮しない場合の2進数整数表現を説明する。
第5回
データの表現と変換 (4):補数表現を利用した2進数の減算
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2 の補数表現を利用して2進数で減算する方法を、演習を交えて説明する。
第6回
データの表現と 変換(5):2進数における各種データ表現
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小 数点以下を含むような数値である実数(浮動小数点数)を2進数で表現する方法を説明する。また、2進数により文字などを表現する方法を紹介する。
第 7回
各種ハードウェア(1):主記憶装置
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メ モリと呼ばれる主記憶装置について、その種類と記憶の単位、動作について説明する。
第8回
各 種ハードウェア(2):中央処理装置(CPU)
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CPU の構成要素や動作、性能について演習を交えて説明する。
第9回
各種ハードウェア(3):補助 記憶装置
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磁 気ディスク装置や光ディスク装置といった補助記憶装置について、その構造を説明し、性能に関するさまざまな計算問題を行う。
第 10回
論理演算(1):論理式と真理値表
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論 理式変数や論理演算子を組みあわせて得られる論理式を紹介する。さらに、各論理変数の値によって論理式がどのような値をとるかを表としてまとめた真理値表 を、実例を交えて説明する。
第11回
論理演算(2):論理演算とシフト
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コ ンピュータで行われている、ビットごとの論理演算とシフト演算を紹介する。
第12回
機械語命 令(1):命令の形式
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コ ンピュータが唯一理解できる言葉である「機械語命令」を紹介し、その命令の形式を例を交えて説明する。
第13 回
機械語命令(2):命令の種類
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さ まざまな種類の機械語命令を説明する。またニモニックコードと呼ばれる記号を利用した命令表現を紹介する。
第 14回
データ通信
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通 信技術の概要を説明する。またコンピュータの信頼性を向上させる仕組みを演習をまじえて説明する。
第15回
定 期試験
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試 験時間は60分間とする。
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