概要:
本科目の目的は、(1) 各実験テーマの課題に取り組むことで情報工学に関する知識を深めること、(2) 実験で得られた内容を報告書にまとめることで技術文書を書く力を向上させること、の2点である。
実験テーマの概要は次のとおりである。
・テーマ1【データ分析・データ処理 】：(1) 統計データや画像データなどを処理・分析する方法を、Rを用いた演習を通して学ぶ（前半）。(2) 複雑ネットワーク分析や自然言語処理、ニューラルネットワークによる分類問題処理の基礎を、演習を通して学ぶ（後半）。
・テーマ2【ハードウェア設計】：計算機工学をベースに、ハードウェア設計技術の基礎をVHDLとFPGAボードを用いた演習を通して学ぶ。
・テーマ3【Web・ソフトウェア実装】：(1) HTML、CSS、JavaScriptなどを用いてWebページを記述する方法を演習を通して体得する。(2) データベースを用いたアプリケーションの実装を通して、関係データベースやSQLの基礎を学ぶ。(3) SMTソルバ（述語論理式の充足可能性を判定するツール）によってパズルやスケジューリングなどの問題を解くアプリケーションの作成を行い、複雑な問題を解くソフトウェアを実装する一方法を学ぶ。
授業の進め方・方法:
いずれのテーマも、コンピュータを用いた演習が主体となる。各テーマにおける説明事項や、配布される資料、教科書などを参考に実験に取り組む。
注意点:
本科目の評価は、データ分析・データ処理（前半および後半）、ハードウェア設計、Web・ソフトウェア実装の4項目を総合して算出される。ただし、これらのうち合格基準を満たさない項目が1つでもあった場合には、不合格となる。
本科目は4単位の科目であり、規定授業時数は120時間である。
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス |
実験の目的や概要、評価方法が理解できる。
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| 2週 |
データ分析・データ処理（前半） (1) |
Rの基礎的なプログラミングを理解し、多変量データの統計処理ができる。
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| 3週 |
データ分析・データ処理（前半） (2) |
Rの基礎的なプログラミングを理解し、多変量データの統計処理ができる。
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| 4週 |
データ分析・データ処理（前半） (3) |
Rの応用的なプログラミングを理解し、機械学習による多次元データ処理ができる。
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| 5週 |
データ分析・データ処理（前半） (4) |
Rの応用的なプログラミングを理解し、機械学習による多次元データ処理ができる。
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| 6週 |
データ分析・データ処理（前半） (5) |
Rの応用的なプログラミングを理解し、機械学習による多次元データ処理ができる。
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| 7週 |
データ分析・データ処理（前半） (6) |
Rの応用的なプログラミングを理解し、機械学習による多次元データ処理ができる。
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| 8週 |
中間試験期間（実施しない） |
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| 2ndQ |
| 9週 |
ハードウェア設計 (1) |
VHDLの基本構文と、回路設計手順が理解できる。
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| 10週 |
ハードウェア設計 (2) |
VHDLの基本構文と、回路設計手順が理解できる。
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| 11週 |
ハードウェア設計 (3) |
VHDLを用いて、基本的な組み合わせ回路が設計できる。
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| 12週 |
ハードウェア設計 (4) |
VHDLを用いて、基本的な組み合わせ回路が設計できる。
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| 13週 |
ハードウェア設計 (5) |
VHDLを用いて、基本的な順序回路が設計できる。
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| 14週 |
ハードウェア設計 (6) |
VHDLを用いて、基本的な順序回路が設計できる。
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| 15週 |
期末試験期間（実施しない） |
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| 16週 |
Web・ソフトウェア実装 (1) |
HTML、CSS、JavaScriptなどを用いてWebページを記述できる。
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
Web・ソフトウェア実装 (2) |
HTML、CSS、JavaScriptなどを用いてWebページを記述できる。
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| 2週 |
Web・ソフトウェア実装 (3) |
関係データベースやSQLの基礎を理解し、データベースを用いた簡単なアプリケーションの実装を行うことができる。
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| 3週 |
Web・ソフトウェア実装 (4) |
関係データベースやSQLの基礎を理解し、データベースを用いた簡単なアプリケーションの実装を行うことができる。
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| 4週 |
Web・ソフトウェア実装 (5) |
SMTソルバを用いた簡単なアプリケーションの実装を行うことができる。
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| 5週 |
Web・ソフトウェア実装 (6) |
SMTソルバを用いた簡単なアプリケーションの実装を行うことができる。
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| 6週 |
データ分析・データ処理（後半） (1) |
複雑ネットワーク分析の技術を利用して、地域的な経済的関係の特徴を明らかにし説明することができる。
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| 7週 |
データ分析・データ処理（後半） (2) |
複雑ネットワーク分析の技術を利用して、地域的な経済的関係の特徴を明らかにし説明することができる。
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| 8週 |
中間試験期間（実施しない） |
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| 4thQ |
| 9週 |
データ分析・データ処理（後半） (3) |
自然言語処理における、正規表現、ストップワード処理、形態素解析等の基礎的機能を利用できる。
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| 10週 |
データ分析・データ処理（後半） (4) |
自然言語処理における、正規表現、ストップワード処理、形態素解析等の基礎的機能を利用できる。
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| 11週 |
データ分析・データ処理（後半） (5) |
ニューラルネットワークを用いて、手書き数字、画像の分類を行う事ができる。
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| 12週 |
データ分析・データ処理（後半） (6) |
ニューラルネットワークを用いて、手書き数字、画像の分類を行う事ができる。
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| 13週 |
レポート作成・修正 |
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| 14週 |
レポート作成・修正 |
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| 15週 |
期末試験期間（実施しない） |
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| 16週 |
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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 |
| 基礎的能力 | 工学基礎 | 工学実験技術 | 工学実験技術 | 物理、化学、情報、工学における基礎的な原理や現象を明らかにするための実験手法、実験手順について説明できる。 | 3 | |
| 実験装置や測定器の操作、及び実験器具・試薬・材料の正しい取扱を身に付け、安全に実験できる。 | 3 | |
| 実験データの分析、誤差解析、有効桁数の評価、整理の仕方、考察の論理性に配慮して実践できる。 | 3 | |
| 実験テーマの目的に沿って実験・測定結果の妥当性など実験データについて論理的な考察ができる。 | 3 | |
| 実験ノートや実験レポートの記載方法に沿ってレポート作成を実践できる。 | 3 | |
| 実験データを適切なグラフや図、表など用いて表現できる。 | 3 | |
| 実験の考察などに必要な文献、参考資料などを収集できる。 | 3 | |
| 実験・実習を安全性や禁止事項など配慮して実践できる。 | 3 | |
| 個人・複数名での実験・実習であっても役割を意識して主体的に取り組むことができる。 | 3 | |
| 共同実験における基本的ルールを把握し、実践できる。 | 3 | |
| レポートを期限内に提出できるように計画を立て、それを実践できる。 | 3 | |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 情報系分野 | 計算機工学 | ハードウェア記述言語など標準的な手法を用いてハードウェアの設計、検証を行うことができる。 | 4 | |
| その他の学習内容 | データモデル、データベース設計法に関する基本的な概念を説明できる。 | 2 | |
| データベース言語を用いて基本的なデータ問合わせを記述できる。 | 2 | |
| 分野別の工学実験・実習能力 | 情報系分野（実験・実習能力） | 情報系分野（実験・実習能力） | 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 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。 | 4 | |
| 論理回路などハードウェアを制御するのに最低限必要な電気電子測定ができる。 | 4 | |