計算機システム

科目基礎情報

学校	東京工業高等専門学校	開講年度	令和08年度 (2026年度)
授業科目	計算機システム
科目番号	0140	科目区分	専門 / 選択
授業形態	授業	単位の種別と単位数	学修単位: 2
開設学科	情報工学科	対象学年	5
開設期	前期	週時間数	2
教科書/教材	自作教材を使用
担当教員	武田 美咲

到達目標

評価項目1：学生が、計算機システムの構成要素（CPU，メモリ，ネットワーク等）の原理と役割を理解し、それぞれの関係性を説明できる。
評価項目2：学生が、計算機システムにおけるデータ表現や通信・セキュリティ技術について理解し、具体的な仕組みを説明できる。
評価項目3：学生が、計算機システムに関する知識を基に、現代および将来の技術動向（AI，IoT等）について説明できる。

ルーブリック

	理想的な到達レベルの目安（優）	標準的な到達レベルの目安（良）	最低限の到達レベルの目安（可）	未到達レベルの目安（不可）
評価項目1	学生が、計算機システムの構成要素（CPU，メモリ，ネットワーク等）の原理と役割を理解し、それぞれの関係性を具体例を用いて説明できる。	学生が、計算機システムの構成要素（CPU，メモリ，ネットワーク等）の原理と役割を理解し、概要を説明できる。	学生が、計算機システムの構成要素（CPU，メモリ，ネットワーク等）の原理と役割を理解し、簡単に説明できる。	学生が、計算機システムの構成要素（CPU，メモリ，ネットワーク等）の理解が不十分であり、説明できない。
評価項目2	学生が、計算機システムにおけるデータ表現や通信・セキュリティ技術について理解し、具体例を挙げて説明できる。	学生が、計算機システムにおけるデータ表現や通信・セキュリティ技術について理解し、概要を説明できる。	学生が、計算機システムにおけるデータ表現や通信・セキュリティ技術について簡単に説明できる。	学生が、計算機システムにおけるデータ表現や通信・セキュリティ技術の理解が不十分であり、説明できない。
評価項目3	学生が、AIや次世代計算機技術について、自身の知識を基に論理的に考察し、具体的に説明できる。	学生が、AIや次世代技術の概要を理解し、説明できる。	学生が、AIや次世代技術について基本的な内容を理解できる。	学生が、AIや次世代技術について理解が不十分であり、説明できない。

教育方法等

概要:

本授業では、計算機システムの基礎から応用までを体系的に学ぶ。具体的には、データ表現、CPU・メモリなどのハードウェア構成、ネットワーク技術、セキュリティおよび暗号化技術を扱い、さらにAIや近未来の計算機システムについても概観する。これにより、現代の情報社会を支える計算機システムの全体像を理解することを目的とする。

授業の進め方・方法:

本授業は、講義形式を基本とし、スライド資料を用いた説明と演習を組み合わせて実施する。教員は各回の内容についてスライドを用いて解説を行い、学生は説明を聞きながら、または配布資料を参照しながら理解を深める。
講義スライドは電子ファイルとして配布するため、BYOD端末（ノートPC等）の持参を推奨する。ただし、端末を持参しない場合でも受講は可能である。
授業中は、理解度確認のためのプリント（穴埋め形式）に取り組み、重要事項の整理および知識の定着を図る。なお、講義資料は出席者を対象に配布するため、欠席した場合は科目担当教員へ連絡しなければ資料を受け取ることはできない。
また、予習・復習を目的として、Forms等を用いたオンライン課題や、内容理解を深めるための発表課題を課すことがある。

注意点:

本科目の成績は定期試験の成績のみならず、予習・復習等の自学自習の実施状況も考慮して判断される。したがって自学自習の習慣を身に着けることが必要である。
また、各段階で課題を提出してもらう。期限遅れや未提出のないように留意すること。

授業の属性・履修上の区分

ICT 利用

授業計画

		週	授業内容	週ごとの到達目標
前期
	1stQ
		1週	データの表し方と計算機の基礎	学生が、2進数・補数・浮動小数点数などのデータ表現を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		2週	コンピュータ構成要素①（CPU・メモリ）	学生が、CPUアーキテクチャおよびメモリとの関係を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		3週	コンピュータ構成要素②（ストレージ・入出力）	学生が、ストレージ技術や入出力装置の役割を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		4週	OSとミドルウェア	学生が、OSの基本機能およびその役割を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		5週	計算機の性能評価と高速化	学生が、計算機の性能指標を理解し、高速化の基本的考え方を説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		6週	AIと機械学習の基礎	学生が、機械学習および深層学習の基本原理を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		7週	アルゴリズムとデータ構造	学生が、基本アルゴリズムとデータ構造の役割を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		8週	中間試験	学生が、これまでの学習内容を用いて問題を解くことができる。
	2ndQ
		9週	ネットワーク①（通信プロトコル）	学生が、OSI参照モデルおよびTCP/IPの基本構造を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		10週	ネットワーク②（クラウド・IoT）	学生が、クラウドコンピューティングおよびIoTの基本概念を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		11週	組込みシステムとIoT	学生が、組込みシステムの構成およびIoTの基本概念を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		12週	情報セキュリティ①（暗号技術）	学生が、情報セキュリティの脅威と暗号技術の基本原理を理解し説明できる 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		13週	情報セキュリティ②（認証技術）	学生が、認証技術および防御手法の基本概念を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		14週	データベース技術	学学が、関係データベースおよびNoSQLの基本概念を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		15週	DXと将来の計算機システム	学生が、DXやAI社会における計算機システムの役割を理解し説明できる。 事前：授業の予習、関係技術の事前調査（９０分相当） 事後：授業の復習、関連技術の事後調査、課題（９０分相当）
		16週	期末試験

評価割合

	試験	課題	予習・復習	態度	ポートフォリオ	その他	合計
総合評価割合	60	20	20	0	0	0	100
基礎的能力	40	10	10	0	0	0	60
専門的能力	20	10	10	0	0	0	40
分野横断的能力	0	0	0	0	0	0	0