システム情報工学(2331)

科目基礎情報

学校 八戸工業高等専門学校 開講年度 令和06年度 (2024年度)
授業科目 システム情報工学(2331)
科目番号 5E33 科目区分 専門 / 必修
授業形態 講義 単位の種別と単位数 履修単位: 1
開設学科 産業システム工学科電気情報工学コース 対象学年 5
開設期 集中 週時間数
教科書/教材 教員作成プリント
担当教員 細川 靖,佐藤 裕幸,猪股 俊光,本間 尚文

到達目標

(1)システム工学 :線形計画問題とネットワーク計画問題を理解し、解法を適用できること。
(2)セキュリティ工学:現代暗号の概念を理解し、暗号システムの基礎を把握できること。
(3)情報理論   :情報理論の本質を理解し、符号化の概念を習得できること。

ルーブリック

理想的な到達レベルの目安標準的な到達レベルの目安未到達レベルの目安
線形計画問題とネットワーク計画問題を理解し、解法を適用できる。さまざまな線形計画問題とネットワーク計画問題について、解法を適用できる基本的な線形計画問題とネットワーク計画問題について、解法を適用できる線形計画問題とネットワーク計画問題について、解法を適用できない
現代暗号の概念を理解し、暗号システムの基礎を把握できる。さまざまな暗号処理の概念と暗号システムを把握し,システムに適用できる暗号処理の基本概念と暗号システムの基礎を説明できる暗号処理の基本概念と暗号システムの基礎を説明できない
情報理論の本質を理解し、符号化の概念を習得できる。情報理論の本質を理解し、符号化の概念を説明し、活用できる情報理論の本質を理解し、符号化の概念を説明できる情報理論の本質を理解し、符号化の概念を説明できない

学科の到達目標項目との関係

 ディプロマポリシー DP3◎ 説明 閉じる

教育方法等

概要:
【開講学期】春学期、夏学期 集中30時間
電気情報工学コースの教育目標の一つは、電気情報工学分野の知識と技術を修得することである。システム情報工学は、システム工学、セキュリティ工学、情報理論に関して、それぞれ次の目標で授業を行う。
(1)システム工学 :システムのモデリングと最適化について理解を深める。さらに、システムにおける最適化手法の一つである線形計画法について、その解法の原理を学び、手法を利用できるようにする。
(2)セキュリティ工学:現代的な暗号処理の基本概念をアルゴリズムレベルから把握し、それを用いた暗号システムの基礎を習得する。さらに暗号システムへの脅威と対策を理解することを目標とする。
(3)情報理論   :社会において極めて重要な役割を果たす情報を理論的に取り扱い、その本質を明らかにするとともに、現在の情報技術との係わりを解説する。
授業の進め方・方法:
(1)システム工学 :システムの基礎理論・手法の概要、線形計画問題やネットワ-ク計画問題等について
(2)セキュリティ工学:暗号処理の基礎、暗号処理を行う暗号システム等について
(3)情報理論   :情報理論、情報源、符号化等について
評価方法は以下である。
(1)システム工学 :線形計画問題やネットワーク計画問題を解く課題のレポート100%。
(2)セキュリティ工学 :講義中の小テスト50%、講義内容のレポ-ト50%。
(3)情報理論   :講義内容に関連するレポート100%。
1-3の配分で評価し、授業時間比率で計算し、60点以上を合格とする。レポートを返却し、達成度を伝達する。
注意点:
・科目名は1つであるが、3名の非常勤講師による3テ-マの講義内容で構成される。
・集中講義形式で実施されるため、通常の時間割の記載と異なる。予定をしっかり確認すること。
・集中講義形式で授業の進行が速いので、講義内容をより深く理解するために、予習・復習をしっかり行うこと。

授業の属性・履修上の区分

アクティブラーニング
ICT 利用
遠隔授業対応
実務経験のある教員による授業

授業計画

授業内容 週ごとの到達目標
前期
1stQ
1週 システムとは、システム工学とは、基本理論・手法の概要、線形計画問題、定式化と最適化 システム工学の基本理論・手法の概要について説明できる。
2週 システムとは、システム工学とは、基本理論・手法の概要、線形計画問題、定式化と最適化 線形計画問題、定式化と最適化について説明できる。
3週 単体法の原理と適用法、線形計画問題の解集合、ネットワ-ク計画問題 単体法の原理と適用法、線形計画問題の解集合について説明できる。
4週 単体法の原理と適用法、線形計画問題の解集合、ネットワ-ク計画問題 ネットワ-ク計画問題について説明できる。
5週 情報と情報理論、通信系のモデル、離散的な情報源、情報源と通信路 情報と情報理論、通信系のモデルについて説明できる。
6週 情報と情報理論、通信系のモデル、離散的な情報源、情報源と通信路 離散的な情報源、情報源と通信路について説明できる。
7週 符号化と効率、誤りの検出と訂正 符号化と効率について説明できる。
8週 符号化と効率、誤りの検出と訂正、まとめ 誤りの検出と訂正について説明できる。まとめにて振り返りを行う。
2ndQ
9週 セキュリティ工学の基礎(セキュリティと工学の関わり) セキュリティと工学の関わりについて説明できる。
10週 暗号アルゴリズムの基礎(暗号の概要,数学的な基礎,関連する処理) 暗号の基本構成要素を説明できる。
11週 暗号アルゴリズムの基礎(暗号の概要,数学的な基礎,関連する処理) 現代の共通鍵暗号と公開鍵暗号の基本動作と原理を説明できる。
12週 暗号アルゴリズムの基礎(暗号の概要,数学的な基礎,関連する処理) 乱数生成などのセキュリティに密接に関連する処理を説明できる。
13週 暗号アルゴリズムの実装(暗号システムの基礎,基本回路を用いた実現) 基本ゲートを用いた暗号アルゴリズムの実現方法を説明できる。
14週 暗号システムに対する脅威と対策 暗号システムに対する物理攻撃の脅威と対策を説明できる。
15週 暗号システムに対する脅威と対策 暗号システムに対する物理攻撃の脅威と対策を説明できる。
16週 暗号システムに対する脅威と対策,ここまでのまとめ 暗号システムに対する物理攻撃の脅威と対策を説明できる。
後期
3rdQ
1週
2週
3週
4週
5週
6週
7週
8週
4thQ
9週
10週
11週
12週
13週
14週
15週
16週

モデルコアカリキュラムの学習内容と到達目標

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

評価割合

システム工学レポートセキュリティ工学レポートセキュリティ工学小テスト情報理論レポート合計
総合評価割合27232327100
基礎的能力00000
専門的能力27232327100