概要:
コンピュータはサーバやパソコンだけでなく，スマートフォン，エアコン，自動車，テレビなど情報を伝達したり，機器を制御したり，画像を表示したりする，あらゆるものに使われている．コンピュータの仕組みを理解することは，情報処理の技術者・研究者だけでなく理系のほとんどの人にとって必要な知識である．本講義では，計算機のアーキテクチャの基本を学習し基礎知識を身につける．
授業の進め方・方法:
座学による講義が中心である．講義項目ごとに演習問題に取り組み，各自の理解度を確認する．また，定期試験返却時に解説を行い，理解が不十分な点を解消する．
注意点:
関連科目
情報数学，プログラミング，アルゴリズムとデータ構造，数値解析との関係が深い．
学習指針
類似した専門用語が多数でてくる．講義内容をノートに上手にまとめるとともに教科書の演習問題を利用して計算機の仕組みの理解に努めてもらいたい．
事前学習：受講前に教科書の授業範囲を事前に読んでおくこと
事後展開学習：授業に関連する教科書の章末問題を課題として設定するので，自分で解き，授業時に提出する
| 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・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 | 後1 |
| 基数が異なる数の間で相互に変換できる。 | 3 | 後1 |
| 整数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| 小数を2進数、10進数、16進数で表現できる。 | 3 | |
| 基本的な論理演算を行うことができる。 | 3 | 後3 |
| 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 | |
| 論理式の簡単化の概念を説明できる。 | 3 | |
| 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 | |
| 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 | 後3 |
| 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 | 後3 |
| 組合せ論理回路を設計することができる。 | 3 | 後3 |
| 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 | 後4,後5,後6 |
| 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 | 後4,後5,後6 |
| 与えられた順序回路の機能を説明することができる。 | 3 | 後4,後5,後6 |
| 順序回路を設計することができる。 | 3 | 後4,後5,後6 |
| 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2,後5,後7,後10,後11,後12 |
| 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1,後2,後5,後7,後10,後11,後12 |
| 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1,後2,後5,後7,後10,後11,後12 |
| 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1,後2,後5,後7,後10,後11,後12 |
| コンピュータアーキテクチャにおけるトレードオフについて説明できる。 | 3 | 後1,後2,後5,後7,後10,後11,後12 |
| コンピュータシステム | ネットワークコンピューティングや組込みシステムなど、実用に供せられているコンピュータシステムの利用形態について説明できる。 | 3 | |
| デュアルシステムやマルチプロセッサシステムなど、コンピュータシステムの信頼性や機能を向上させるための代表的なシステム構成について説明できる。 | 3 | 後7,後8,後9,後13,後14 |
| 集中処理システムについて、それぞれの特徴と代表的な例を説明できる。 | 3 | |
| 分散処理システムについて、特徴と代表的な例を説明できる。 | 3 | |