概要:
計算機の構成要素と論理回路を理解するとともに，応用方法について学ぶ。また，計算機を中心とした情報処理技術が社会において応用されている例を解説し、その簡単な例をコンピュータプログラミングにより再現する。
授業の進め方・方法:
授業の前半は知識や技術の解説に用いる。また，授業の後半は，前半で説明した知識・技術の理解度を確かめるために，演習を実施する。
後期後半の授業では、コンピュータビジョン分野に関するプログラムを主に学ぶ。
注意点:
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
コンピュータ上での数値表現 |
本科目の教育目標と概要などを説明できる。
2進数，10進数，16進数の構成を説明できる。各基数を相互に変換できる。
各基数の小数部表記を用いて数値を表現できる。
補数を説明できる。補数を用いて負の数を表現できる。
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| 2週 |
論理回路の基礎と論理式の導出 |
各種論理演算について説明できる。
真理値表やベン図を用いて論理回路を表現できる。
ブール代数と論理演算の関係を説明することができる。諸定理を用いて論理関数を簡単化できる。
真理値表から加法標準形と乗法標準形の論理式を導出できる。
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| 3週 |
論理回路の設計 |
カルノー図を用いて論理式を簡単化できる。
クワイン・マクラスキー法を用いて論理式を簡単化できる。
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| 4週 |
ディジタルIC |
ディジタルICの構成や特徴について説明できる。
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| 5週 |
組み合わせ回路（1） |
組み合わせ回路の概要を説明できる。
演算回路について説明できる。
演算回路を設計できる。
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| 6週 |
組み合わせ回路（2） |
データ変換回路について説明できる。
データ変換回路を設計できる。
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| 7週 |
組み合わせ回路（3） |
データ選択回路について説明できる。
データ選択回路を設計できる。
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| 8週 |
中間試験 |
学んだ知識を確認できる。
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| 2ndQ |
| 9週 |
オートマトン |
オートマトンの概念を説明できる。
状態遷移図や状態遷移表を用いて順序回路を表現できる。
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| 10週 |
フリップフロップ（1） |
フリップフロップの概念を説明できる。
RS、JKフリップフロップについて説明できる。
RS、JKフリップフロップを設計できる。
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| 11週 |
フリップフロップ（2） |
T、Dフリップフロップについて説明できる。
T、Dフリップフロップを設計できる。
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| 12週 |
非同期式カウンタ |
カウンタの概念を説明できる。
非同期式カウンタについて説明できる。
非同期式カウンタを設計できる。
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| 13週 |
同期式カウンタ（1） |
同期式カウンタについて説明できる。
同期式カウンタを設計できる。
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| 14週 |
同期式カウンタ（2） |
シフトレジスタについて説明できる。
シフトレジスタを設計できる。
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| 15週 |
まとめ（1） |
学習してきた内容を系統的にまとめることができる。
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| 16週 |
期末試験 |
学んだ知識を確認できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
コンピュータアーキテクチャ |
コンピュータアーキテクチャについて説明できる。
ノイマン型コンピュータの基本構造と基本動作について説明できる。
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| 2週 |
命令アーキテクチャ |
命令形式について説明できる。
アドレッシング方式について説明できる。
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| 3週 |
ハーバードアーキテクチャ |
ハーバードアーキテクチャについて説明できる。
RISCとCISCについて説明できる。
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| 4週 |
制御アーキテクチャ |
コンピュータの制御方式について説明できる。
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| 5週 |
メモリアーキテクチャ |
キャッシュメモリについて説明できる。
仮想メモリについて説明できる。
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| 6週 |
キャッシュメモリと仮想メモリ |
メモリ装置の基礎について説明できる。
ICメモリについて説明できる。
補助記憶装置について説明できる。
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| 7週 |
入出力アーキテクチャ |
入出力装置の制御方式について説明できる。
入出力装置について説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
学んだ知識を確認できる。
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| 4thQ |
| 9週 |
ディジタル画像の基礎
Pythonによるディジタル画像操作 |
ディジタル画像の構造が説明できる。
ディジタル画像をPythonを用いて操作ができる。
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| 10週 |
画像の統計量 |
画像の統計量を取得することができる。
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| 11週 |
幾何学的変換（1） |
画像の線形変換ができる。
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| 12週 |
幾何学的変換（2） |
画像の射影変換ができる。
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| 13週 |
再標本化と補間 |
画像の再標本化ができる。
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| 14週 |
平滑化処理 |
画像に滑らかな濃淡変化を与える処理ができる。
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| 15週 |
エッジ抽出 |
画像中から明るさが急に変化するエッジ部分が取り出せる。
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| 16週 |
まとめ（3） |
学習してきた内容を系統的にまとめることができる。
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| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | 前1 |
| 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | 前1 |
| 整数・小数をコンピュータのメモリ上でディジタル表現する方法を説明できる。 | 3 | 前1 |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | 前1 |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | 前2 |
| 基本的な論理演算を組合わせて、論理関数を論理式として表現できる。 | 3 | 前2 |
| 論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 3 | 前2 |
| 簡単化の手法を用いて、与えられた論理関数を簡単化することができる。 | 3 | 前2,前3 |
| 論理ゲートを用いて論理式を組合せ論理回路として表現することができる。 | 3 | 前2,前4 |
| 与えられた組合せ論理回路の機能を説明することができる。 | 3 | 前5,前6,前7 |
| 組合せ論理回路を設計することができる。 | 3 | 前5,前6,前7 |
| フリップフロップなどの順序回路の基本素子について、その動作と特性を説明することができる。 | 3 | 前9,前10,前11 |
| レジスタやカウンタなどの基本的な順序回路の動作について説明できる。 | 3 | 前12,前13,前14 |
| 与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 3 | 前10,前11,前12,前13,前14 |
| 順序回路を設計することができる。 | 3 | 前10,前11,前12,前13,前14 |
| コンピュータを構成する基本的な要素の役割とこれらの間でのデータの流れを説明できる。 | 3 | 後1,後3 |
| プロセッサを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 後2,後4 |
| メモリシステムを実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 後5,後6 |
| 入出力を実現するために考案された主要な技術を説明できる。 | 3 | 後7 |