| 科目名 | コンピュータサイエンス |
|---|---|
| 科目区分 | 専門科目 |
| 種別 | 講義 |
| 配当年次 | 3年 |
| 配当学期 | 前期 |
| 授業時間数 | 60 |
| 単位数 | 3 |
| 実務経験がある教員による授業科目 |
実務経験の概要: 国際標準化機関における情報システム開発と運用、キャンパスネットワークの設計、構築と運用を行った。また自営として各種の情報管理システムのサーバとクライアントを開発した。 実務経験と授業の関係: 情報システムの開発と運用の双方を行った経験を基に実践的な授業を実施します。 |
| 授業概要 | コンピュータサイエンス分野の教科書を読み込むことで、本質の理解とメタ学習スキルを高める。 今年度は「コンピュータアーキテクチャのエッセンス[第2版]」をテキストに、現在のコンピュータがどのように構成されているのかを改めて理解しなおす。 各回の内容に応じて演習も行う。 |
| 到達目標 | ・コンピュータアーキテクチャについて理解を深める |
| 目標資格等 | 特に無し |
| 評価方法 | 知識：小テスト 50%
知識：定期試験 0% 技能：日常演習 30% 技能：課題提出 20% |
| 評価の詳細: 各回で確認小テストを実施する | |
| 準備学習、他科目との関連 | 情報技術ⅠおよびⅡ |
| 教科書・教材 | コンピュータアーキテクチャのエッセンス[第2版]、翔泳社 |
| 授業計画 | 1回あたりの時間数 4時間 |
| 第1回 コンピュータアーキテクチャとは何か デジタル論理回路 - トランジスタと論理ゲート - クロック | |
| 第2回 データとプログラムの表現 - ビットとバイト - 文字集合 - 数の表現 | |
| 第3回 プロセッサ① - プロセッサの基礎理論 - プロセッサの構成、動作 - 命令セット - レジスタ | |
| 第4回 プロセッサ② - CISCとRISC - パイプライン - プログラムの実行 - 命令の直交性 | |
| 第5回 データバスと命令実行、アドレッシング - データバス - 命令の実行制御 - 命令の種類 - アドレッシングモード | |
| 第6回 マイクロコード、保護モード - マイクロコード - 保護モード - 並列実行、分岐予測 | |
| 第7回 アセンブリ言語 - 言語の水準 - アセンブリ言語の概要 - 事例 - コーディング演習 | |
| 第8回 メモリとストレージ - メモリ技術 - 記憶階層 - 物理メモリと物理アドレッシング - ポインタとデータ構造 | |
| 第9回 キャッシュとキャッシング - キャッシングの定義 - キャッシュの方法 - 性能評価 - キャッシュの実装方法 | |
| 第10回 仮想メモリ - 仮想メモリの定義 - アドレス空間と変換 - ページング | |
| 第11回 入出力とバス - 入出力インターフェース - シリアルとパラレル - 多重度 - バスアーキテクチャ | |
| 第12回 プログラム駆動と割り込み駆動 - 同期とポーリング - 割り込み駆動 - 事例 | |
| 第13回 並列処理とパイプライン - 並列性 - 並列処理の分類、事例 - パイプライン処理 | |
| 第14回 電力消費と性能評価 - エネルギー消費の詳細 - 省電力処理の事例 - 性能評価 - 性能評価の方法 | |
| 第15回 期末課題 - 提示するテーマから選択し、調査とレポート作成を行う |