| 科目名 | コンピュータサイエンス |
|---|---|
| 科目区分 | 専門科目 |
| 種別 | 講義 |
| 配当年次 | 3年 |
| 配当学期 | 前期 |
| 授業時間数 | 60 |
| 単位数 | 3 |
| 実務経験がある教員による授業科目 |
実務経験の概要: 国際標準化機関における情報システム開発と運用、キャンパスネットワークの設計、構築と運用を行った。また自営として各種の情報管理システムのサーバとクライアントを開発した。情報処理安全確保支援士、ネットワークスペシャリスト、応用情報技術者。 実務経験と授業の関係: |
| 授業概要 | コンピュータサイエンス分野の教科書を読み込むことで、本質の理解とメタ学習スキルを高める。 今年度は「コンピュータアーキテクチャのエッセンス[第2版]」をテキストに、現在のコンピュータがどのように構成されているのかを改めて理解しなおす。 各回の内容に応じて演習も行う。 |
| 到達目標 | ・コンピュータアーキテクチャについて理解を深める |
| 目標資格等 | 特に無し |
| 評価方法 | 知識：小テスト 50%
知識：定期試験 0% 技能：日常演習 30% 技能：課題提出 20% |
| 評価の詳細: 各回で確認小テストを実施する | |
| 準備学習、他科目との関連 | 情報技術ⅠおよびⅡ |
| 教科書・教材 | コンピュータアーキテクチャのエッセンス[第2版]、翔泳社 |
| 授業計画 | 1回あたりの時間数 4時間 |
| 第1回 コンピュータアーキテクチャとは何か デジタル論理回路 - トランジスタと論理ゲート - クロック | |
| 第2回 データとプログラムの表現 - ビットとバイト - 文字集合 - 数の表現 | |
| 第3回 プロセッサ① - プロセッサの基礎理論 - プロセッサの構成、動作 - 命令セット - レジスタ | |
| 第4回 プロセッサ② - CISCとRISC - パイプライン - プログラムの実行 - 命令の直交性 | |
| 第5回 データバスと命令実行、アドレッシング - データバス - 命令の実行制御 - 命令の種類 - アドレッシングモード | |
| 第6回 マイクロコード、保護モード - マイクロコード - 保護モード - 並列実行、分岐予測 | |
| 第7回 アセンブリ言語 - 言語の水準 - アセンブリ言語の概要 - 事例 - コーディング演習 | |
| 第8回 メモリとストレージ - メモリ技術 - 記憶階層 - 物理メモリと物理アドレッシング - ポインタとデータ構造 | |
| 第9回 キャッシュとキャッシング - キャッシングの定義 - キャッシュの方法 - 性能評価 - キャッシュの実装方法 | |
| 第10回 仮想メモリ - 仮想メモリの定義 - アドレス空間と変換 - ページング | |
| 第11回 入出力とバス - 入出力インターフェース - シリアルとパラレル - 多重度 - バスアーキテクチャ | |
| 第12回 プログラム駆動と割り込み駆動 - 同期とポーリング - 割り込み駆動 - 事例 | |
| 第13回 並列処理とパイプライン - 並列性 - 並列処理の分類、事例 - パイプライン処理 | |
| 第14回 電力消費と性能評価 - エネルギー消費の詳細 - 省電力処理の事例 - 性能評価 - 性能評価の方法 | |
| 第15回 期末課題 - 提示するテーマから選択し、調査とレポート作成を行う |