概要:
コンピュータのソフトウェアとハードウェア、情報通信について歴史、原理、構成等を学習する。
授業の進め方・方法:
一つのトピックについて１～２回程度の講義を実施する。講義の中では、随時小演習を行う。
注意点:
コンピュータの情報処理について広く解説を行うので、部分的な問題にとらわれすぎずにシステム全体としての構成や振る舞いについて、繋がりをもって理解するように心がけること。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
コンピュータ処理の開発の歴史(1) |
コンピュータ開発に至る歴史、コンピュータの世代、性能向上の過程について説明できる。
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| 2週 |
CPU・計算機システムの構成、命令セットと機械語(1) |
プログラム内蔵方式コンピュータの基本構成と動作原理を説明できる。
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| 3週 |
CPU・計算機システムの構成、命令セットと機械語(2) |
命令セットアーキテクチャの意味、RISCとCISCの違いについて説明できる。
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| 4週 |
情報量と2進数による数表現 |
情報量の定義を説明でき、固定小数点・浮動小数点の表現が理解できる。
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| 5週 |
ブール代数と基本論理演算、論理回路 |
ブール代数による論理積・論理和・論理否定の混じった簡単な計算ができる。論理回路を実現するための回路動作の基本が理解できる。
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| 6週 |
組み合わせ回路の設計、順序回路と状態モデル |
真理値表から論理式を求めることができる。また、順序回路について状態遷移図で状態を表すことが理解できる。
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| 7週 |
ハードウェアシステムの構成と概要 |
コンピュータシステムを構成するハードウェアの概要について、説明できる。チューリングマシンの概要について説明できる。
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| 8週 |
中間試験を実施する。 |
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| 4thQ |
| 9週 |
オペレーティングシステムの概要、情報処理の形態 |
オペレーティングシステムの基本的な役割について、説明できる。代表的な処理形態について、説明できる。
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| 10週 |
通信プロトコル、コンピュータネットワークの構成 |
ネットワークの形状や規模について理解し、インターネットの概要を説明できる。ネットワークプロトコルの階層構造が理解できる。
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| 11週 |
アルゴリズムと計算量 |
代表的なソートアルゴリズムの手順と計算量を説明できる。O記法の意味を説明できる。
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| 12週 |
高級言語とプログラムの構成 |
プログラミング言語の歴史、プログラミングモデルと各モデルの代表的な言語を説明できる。
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| 13週 |
コンパイラの仕組み(1) |
典型的なコンパイラの構成を説明できる。
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| 14週 |
コンパイラの仕組み(2) |
演算子順位文法による式の解析手順を理解し実行できる。
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| 15週 |
期末試験を実施する。 |
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| 16週 |
必要に応じて補講を行う。 |
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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 | 機械系分野 | 力学 | 力は、大きさ、向き、作用する点によって表されることを理解し、適用できる。 | 3 | |
| 一点に作用する力の合成と分解を図で表現でき、合力と分力を計算できる。 | 3 | |
| 一点に作用する力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | |
| 力のモーメントの意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| 偶力の意味を理解し、偶力のモーメントを計算できる。 | 3 | |
| 着力点が異なる力のつりあい条件を説明できる。 | 3 | |
| 重心の意味を理解し、平板および立体の重心位置を計算できる。 | 3 | |
| 周速度、角速度、回転速度の意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| 向心加速度、向心力、遠心力の意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| 仕事の意味を理解し、計算できる。 | 3 | |
| エネルギーの意味と種類、エネルギー保存の法則を説明できる。 | 3 | |
| 荷重が作用した時の材料の変形を説明できる。 | 3 | |
| 応力とひずみを説明できる。 | 3 | |
| フックの法則を理解し、弾性係数を説明できる。 | 3 | |
| 許容応力と安全率を説明できる。 | 3 | |
| 両端固定棒や組合せ棒などの不静定問題について、応力を計算できる。 | 3 | |
| 線膨張係数の意味を理解し、熱応力を計算できる。 | 3 | |
| はりの定義や種類、はりに加わる荷重の種類を説明できる。 | 3 | |
| はりに作用する力のつりあい、せん断力および曲げモーメントを計算できる。 | 3 | |
| 各種の荷重が作用するはりのせん断力線図と曲げモーメント線図を作成できる。 | 3 | |
| 曲げモーメントによって生じる曲げ応力およびその分布を計算できる。 | 3 | |
| 各種断面の図心、断面二次モーメントおよび断面係数を理解し、曲げの問題に適用できる。 | 3 | |
| 各種のはりについて、たわみ角とたわみを計算できる。 | 3 | |
| 多軸応力の意味を説明できる。 | 3 | |
| 二軸応力について、任意の斜面上に作用する応力、主応力と主せん断応力をモールの応力円を用いて計算できる。 | 3 | |
| 部材が引張や圧縮を受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。 | 3 | |
| 部材が曲げやねじりを受ける場合のひずみエネルギーを計算できる。 | 3 | |
| カスティリアノの定理を理解し、不静定はりの問題などに適用できる。 | 3 | |