情報処理Ⅲ

科目基礎情報

学校 岐阜工業高等専門学校 開講年度 令和04年度 (2022年度)
授業科目 情報処理Ⅲ
科目番号 0070 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: 2
開設学科 電子制御工学科 対象学年 4
開設期 通年 週時間数 2
教科書/教材 C言語によるはじめてのアルゴリズム入門(河西朝雄,技術評論社)
担当教員 福永 哲也

到達目標

数値計算法その他の基本アルゴリズムおよびそれを用いた問題解決能力を身につけるとともに,実践的なプログラミング技術を身につける.以下に具体的な学習・教育目標を示す.
① 数値計算のアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
② ソート・サーチのアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
③ 再帰のアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
④ データ構造のアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
⑤ 木のアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
⑥ グラフのアルゴリズムを理解しプログラミング技術を身につける
岐阜高専ディプロマポリシー:(D)および(E)

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
評価項目1数値計算のアルゴリズムを正確に理解し,発展的なプログラミングができる。数値計算のアルゴリズムを理解し,基礎的なプログラミングができる。数値計算のアルゴリズムを理解することができない。
評価項目2ソート・サーチのアルゴリズムを正確に理解し,発展的なプログラミングができる。ソート・サーチのアルゴリズムを理解し,基礎的なプログラミングができる。ソート・サーチのアルゴリズムを理解することができない。
評価項目3再帰のアルゴリズムを正確に理解し,発展的なプログラミングができる。再帰のアルゴリズムを理解し,基礎的なプログラミングができる。再帰のアルゴリズムを理解することができない。
評価項目4木やデータ構造・グラフのアルゴリズムを正確に理解し,発展的なプログラミングができる。木やデータ構造・グラフのアルゴリズムを理解し,基礎的なプログラミングができる。木やデータ構造・グラフのアルゴリズムを理解することができない。
評価項目5Python言語の基礎を正確に理解し,発展的なプログラミングができる。Python言語の基礎を理解し,基礎的なプログラミングができる。Python言語の基礎を理解することができない。
評価工l目6ニューラルネットとAIの基礎を正確に理解し,発展的なプログラミングができる。ニューラルネットとAIの基礎を理解し,基礎的なプログラミングができる。ニューラルネットとAIの基礎を理解することができない。

学科の到達目標項目との関係

教育方法等

概要:
数値計算法その他の基本アルゴリズムおよびそれを用いた問題解決能力を身につけるとともに,実践的なプログラミング技術を身につける.
また、C言語以外にPythonの基礎およびニューラルネットとAIの基礎を学ぶ.
授業の進め方・方法:
基本アルゴリズム学習は教科書に沿った説明及び演習を行う。
応用プログラムの作成は各自が計画を立てて自主的に行う。
(事前準備の学習)Cによるはじめてのアルゴリズム入門の復習をしておくとよい。
英語導入計画:Technical terms
注意点:
C言語の知識が前提となるので,事前に理解を深めておく必要がある。
授業の内容を確実に身につけるために、予習・復習が必須である。

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 アルゴリズム入門(ALのレベル:C) 初歩的なアルゴリズムの理解とプログラミング
2週 数値計算(数値積分)(ALのレベル:C) 数値積分の理解とプログラミング
3週 数値計算(テイラー展開)(ALのレベル:C) テイラー展開の理解とプログラミング
4週 数値計算(連立方程式の解法)(ALのレベル:C) 連立方程式の解法の理解とプログラミング
5週 ソートとサーチ(基本ソート)(ALのレベル:C) ソートの理解とプログラミング
6週 ソートとサーチ(シェルソート)(ALのレベル:C) ソートの理解とプログラミング
7週 ソートとサーチ(パターンマッチング)(ALのレベル:C) サーチの理解とプログラミング
8週 中間試験
2ndQ
9週 再帰(ハノイの塔)(ALのレベル:C) 再帰の理解とプログラミング
10週 再帰(迷路) (ALのレベル:C) 再帰の理解とプログラミング
11週 再帰(クイックソート)(ALのレベル:C) 再帰の理解とプログラミング
12週 データ構造(スタック)(ALのレベル:C) スタックの理解とプログラミング
13週 データ構造(キュー)(ALのレベル:C) キューの理解とプログラミング
14週 データ構造(リスト)(ALのレベル:C) リストの理解とプログラミング
15週 期末試験
16週 前期のまとめ 前期の分かりにくかったアルゴリズムなどへの質問・再解説等
後期
3rdQ
1週 データ構造(リスト)(ALのレベル:C) リストの理解とプログラミング
2週 木(2分探索木)(ALのレベル:C) 2分探索木の理解とプログラミング
3週 木(2分探索木)(ALのレベル:C) 2分探索木の理解とプログラミング
4週 木(ヒープソート)(ALのレベル:C) ヒープソートの理解とプログラミング
5週 木(データベース)(ALのレベル:C) データベースの理解とプログラミング
6週 グラフ(グラフ探索)(ALのレベル:C) グラフ探索の理解とプログラミング
7週 グラフ(トポロジカルソート)(ALのレベル:C) トポロジカルソートの理解とプログラミング
8週 中間試験
4thQ
9週 グラフ(最短路問題)(ALのレベル:C) 最短路問題の理解とプログラミング
10週 Pythonの基礎1(ALのレベル:C) Pythonの基礎(変数と制御構造など)の理解とプログラミング
11週 Pythonの基礎2(ALのレベル:C) Pythonの基礎(グラフ描画など)の理解とプログラミング
12週 ニューラルネット(ALのレベル:C) ニューラルネットの理論の理解
13週 誤差逆伝搬学習則(ALのレベル:C) 誤差逆伝搬学習則の理解とプログラミング
14週 ニューラルネットからAIへ(ALのレベル:C) 深層学習のpythonによるプログラミング
15週 期末試験
16週 情報処理Ⅲのまとめ アルゴリズムの概要の理解

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
基礎的能力工学基礎情報リテラシー情報リテラシー同一の問題に対し、それを解決できる複数のアルゴリズムが存在しうることを知っている。3前1
与えられた基本的な問題を解くための適切なアルゴリズムを構築することができる。3後12
任意のプログラミング言語を用いて、構築したアルゴリズムを実装できる。3後12
専門的能力分野別の専門工学機械系分野情報処理プログラムを実行するための手順を理解し、操作できる。4後12
定数と変数を説明できる。4後12
整数型、実数型、文字型などのデータ型を説明できる。4後12
演算子の種類と優先順位を理解し、適用できる。3後12
算術演算および比較演算のプログラムを作成できる。4後12
データを入力し、結果を出力するプログラムを作成できる。4後12
条件判断プログラムを作成できる。4後12
繰り返し処理プログラムを作成できる。4後12
一次元配列を使ったプログラムを作成できる。4前9
情報系分野プログラミング代入や演算子の概念を理解し、式を記述できる。3後12
プロシージャ(または、関数、サブルーチンなど)の概念を理解し、これらを含むプログラムを記述できる。3後12
変数の概念を説明できる。4後12
データ型の概念を説明できる。4後12
制御構造の概念を理解し、条件分岐を記述できる。4後12
制御構造の概念を理解し、反復処理を記述できる。4後12
与えられた問題に対して、それを解決するためのソースプログラムを記述できる。3後12
ソフトウェア生成に必要なツールを使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。3後12
与えられたソースプログラムを解析し、プログラムの動作を予測することができる。3後12
ソフトウェアアルゴリズムの概念を説明できる。3
与えられたアルゴリズムが問題を解決していく過程を説明できる。3
分野別の工学実験・実習能力情報系分野【実験・実習能力】情報系【実験・実習】与えられた問題に対してそれを解決するためのソースプログラムを、標準的な開発ツールや開発環境を利用して記述できる。3後12
ソフトウェア生成に利用される標準的なツールや環境を使い、ソースプログラムをロードモジュールに変換して実行できる。3後12
ソフトウェア開発の現場において標準的とされるツールを使い、生成したロードモジュールの動作を確認できる。2後12
フローチャートなどを用いて、作成するプログラムの設計図を作成することができる。2後12
問題を解決するために、与えられたアルゴリズムを用いてソースプログラムを記述し、得られた実行結果を確認できる。2後12
標準的な開発ツールを用いてプログラミングするための開発環境構築ができる。2

評価割合

試験課題合計
総合評価割合40050450
得点40050450