Introduction to Computer System

Course Information

College	Tokuyama College	Year	2020
Course Title	Introduction to Computer System
Course Code	0055	Course Category	Specialized / Compulsory
Class Format	Lecture	Credits	School Credit: 1
Department	Department of Computer Science and Electronic Engineering	Student Grade	3rd
Term	First Semester	Classes per Week	2
Textbook and/or Teaching Materials	配布資料で学習を行う．参考図書：大滝みや子　｢基本情報技術者標準教科書｣　オーム社，その他基本情報技術者試験用テキスト
Instructor	Miyazaki Ryoichi

Course Objectives

１．コンピュータの構成要素について理解し，様々な機能や要素技術について説明できる．機能についての性能評価等の計算ができる．
２．システムの構成要素について理解し，それぞれのコンピュータがどのような役割をもって機能を実現するかについて説明でき，システムの性能を評価する指標を求めることができる．
３．オペレーティングシステムの機能について理解し，ジョブ管理や記憶管理の役割や機能について説明できる．
４．情報・通信に関する理論の基礎について理解し，確率や情報理論，符号理論についての演習問題が解けるようになる．

Rubric

	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
コンピュータの構成要素	コンピュータを構成する各要素の役割について深く理解し，計算問題や基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができ，語句を自らの言葉で説明できる．	コンピュータを構成する各要素の基本的な役割について理解し，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができる．	コンピュータを構成する各要素の基本的な役割について理解できず，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができない．
システムの構成要素	システムを構成する各要素の役割について深く理解し，計算問題や基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができ，語句を自らの言葉で説明できる．	システムを構成する各要素の基本的な役割について理解し，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができる．	システムを構成する各要素の基本的な役割ついて理解できず，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができない．
オペレーティングシステムの機能	オペレーティングシステムの各機能の役割について深く理解し，計算問題や基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができ，語句を自らの言葉で説明できる．	オペレーティングシステムの各機能の基本的な役割について理解し，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができる．	オペレーティングシステムの各機能の基本的な役割ついて理解できず，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができない．
基礎理論	確率や情報理論，符号理論について深く理解し，計算問題や基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができ，語句を自らの言葉で説明できる．	確率や情報理論，符号理論について理解し，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができる．	確率や情報理論，符号理論について理解できず，語句や計算問題，基本情報技術者試験の問題に対して正しく答えることができない．

Assigned Department Objectives

到達目標 C 1 （「開発型」技術者をめざすために、複合分野にわたる知識を有機的に結びつける設計能力を身につけること）

Teaching Method

Outline:

ハードウェアとソフトウェアの両面からコンピュータシステムの機能を体系的に学び、ハードウェア・ソフトウェアそれぞれの動作原理や役割などを理解する。また，基本情報技術者試験に合格することを目標とする。

Style:

【授業の進め方と授業内容】
コンピュータシステムの機能について説明した後、演習問題に取り組み、解答及び解説を行う。演習には基本情報技術者試験の過去問題を用いる。また，授業ではスライドを使用し，学生には授業開始時にスライドのレジュメを配布し，スライドはTeamsのアップロード予定であるが，演習や復習のためにノートを準備することが望ましい．

Notice:

【成績評価】最終成績：授業への参加態度（Formsで集計）20%，学習シート：30%，期末試験：50%

【関連科目】基礎コンピュータ工学（１年）、コンピュータ工学（２年）、コンピュータアーキテクチャ（４年）

Course Plan

			Theme	Goals
1st Semester
	1st Quarter
		1st	オリエンテーション コンピュータ構成要素：プロセッサ（１）	・コンピュータを構成する装置について理解する。 ・CPUでの命令の実行順序や命令形式について理解する。 ・CPUのアーキテクチャの概要や違いを理解する。
		2nd	コンピュータ構成要素：プロセッサ（２）	・割込みの意味や種類について理解する。 ・バスの種類や動作について理解する。 ・CPUの処理の高速化や性能評価について理解する。
		3rd	コンピュータ構成要素：メモリ	・記憶装置に用いられる素子の種類や用途について学ぶ。 ・メモリシステムの高速化手法の動作や特徴について理解する。 ・キャッシュメモリの実行アクセス時間の計算方法を理解する。
		4th	コンピュータ構成要素：補助記憶装置（１）	・磁気ディスクの構造と各部名称、性能を示す各指標の計算方法を理解する。
		5th	コンピュータ構成要素：補助記憶装置（２）	・RAIDの目的や種類について理解する． ・ネットワークストレージの構成と特徴について理解する。
		6th	システム構成要素：システムの構成	・集中処理と分散処理の違いについて理解する。 ・クライアントサーバシステムについて理解する。 ・システムの信頼性を高める手法について理解する。 ・個々のシステムの構成について比較し、特徴を学ぶ。
		7th	システム構成要素：システムの性能評価	・システムの性能指標について理解する。 ・システムの信頼性について理解する。
		8th	ソフトウェア：ソフトウェアの体系と種類	・ミドルウェアの役割について理解する。 ・基本ソフトウェアの構成について理解する。
	2nd Quarter
		9th	ソフトウェア：オペレーティングシステム（OS）の機能（１）	・ジョブ管理の役割について理解する。 ・タスク管理の役割について理解する。
		10th	ソフトウェア：オペレーティングシステム（OS）の機能（２）	・実記憶管理について理解する。 ・仮想記憶管理について理解する。
		11th	基礎理論：応用数学（１）	・確率やベイズ推定について理解する．
		12th	基礎理論：応用数学（２）	・確率変数や確率分布について理解する
		13th	基礎理論：応用数学（３）	・平均，期待値，分散，標準偏差について理解する． ・正規分布と標準化について理解する．
		14th	復習	・期末試験に向けて，これまでの学習内容の復習を行う．
		15th	期末試験	・第1週から第10週の内容に関する理解度を確認する．
		16th	答案返却など	試験の解説を行う．

Evaluation Method and Weight (%)

	授業への参加態度	学習シート	期末試験	Total
Subtotal	20	30	50	100
基礎的能力	0	0	0	0
専門的能力	20	30	50	100
分野横断的能力	0	0	0	0