最終更新日:2017/03/30
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概要
対象年度 年度 2017 (週1コマ)秋期 開講時限 水5
開講学部・学科等 理工
科目コード 640031700 科目ナンバー SEE02065
授業名 コンピュータ工学
英文授業名 Computer Engineering
担当教員 河本 満

授業形態 講義
e-learning利用 その他:
担当形態 単独
関連する授業 デジタル数学
当科目履修前に履修して
おくことが望ましい科目
後続関連授業
教職課程科目
テーマ・キーワード コンピュータアーキテクチャ,ノイマン型コンピュータ

授業の概要・ねらい コンピュータの歴史を説明し、コンピュータの仕組みを説明し、コンピュータを動かすためのデジタルシステムの構成と設計法を、具体的な例題を用いて解説する。
到達目標 コンピュータシステムの構成や設計法、アーキテクチャを理解できる
教科書と準備するもの なし(配布資料やスライドを元に講義します)
参考書 荒木 健治「コンピュータ工学概論 コンピュータはなぜ計算ができるのか?」(オーム社)
坂村 健「痛快!コンピュータ学」(集英社文庫)
チャールズ・ベゾルド「チューリングを読む コンピュータサイエンスの金字塔を読もう」(日経BP社)
坂井 久司「チューリングマシン説明できますか?」(カットシステム)
Hisa Ando「コンピュータ設計の基礎」(マイコミジャーナルブックス)
馬場 敬信「コンピュータのしくみを理解するための10章」(技術評論社)
渡波 郁 「CPU の創りかた」(マイナビ)
柴山 清「コンピュータ工学への招待」(近代科学社)
鏡 慎吾ほか「コンピュータ工学入門」(コロナ社)
渡辺 治「コンピュータサイエンス 計算を通して世界を観る」(丸善出版)

評価の基準 コンピュータの仕組み、コンピュータでの演算方法、演算回路の構成・設計について理解し、説明できるようになる
具体的評価方法 演習およびレポート、期末試験評価の100%
授業評価アンケート
フィードバック・
受講生へメッセージ
授業内容を示すスライドの見直し、分かりやすい授業内容を心掛ける
単位互換
特記

授業計画
第1回 内容
イントロダクション・コンピュータ工学とは
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「コンピュータ工学」について調べておくこと
復習:講義内容(コンピュータ工学の全体像)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第2回 内容
コンピュータの歴史 (1):メインフレームからパーソナルコンピュータへ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「コンピュータの歴史」について調べておくこと
復習:講義内容(黎明期のコンピュータの歴史)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第3回 内容
コンピュータの歴史 (2):パーソナルコンピュータから未来のコンピュータへ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「コンピュータの歴史」について調べておくこと
復習:講義内容(近現代のコンピュータの歴史)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第4回 内容
ノイマン型コンピュータ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「ノイマン型コンピュータ」について調べておくこと
復習:講義内容(ノイマン型コンピュータ)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第5回 内容
チューリング・マシン
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「チューリング・マシン」について調べておくこと
復習:講義内容(チューリング・マシン)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第6回 内容
2進法における数の表現と演算,論理ゲート(AND/OR/NOT)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「2進法における数の表現と演算・論理ゲート」について調べておくこと
復習:講義内容(2進法における数の表現と演算,論理ゲート)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第7回 内容
組み合わせ回路(半加算器・全加算器・ALU)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「組み合わせ回路」について調べておくこと
復習:講義内容(組み合わせ回路(半加算器・全加算器・ALU))について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第8回 内容
順序回路(フリップフロップ・レジスタ・カウンタ)
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「順序回路」について調べておくこと
復習:講義内容(組み合わせ回路(半加算器・全加算器・ALU))について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第9回 内容
メモリとアドレス・CPUの基本構造
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「メモリとアドレス・CPUの基本構造」について調べておくこと
復習:講義内容(メモリとアドレス・CPUの基本構造)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第10回 内容
命令セットアーキテクチャ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「命令セットアーキテクチャ」について調べておくこと
復習:講義内容(命令セットアーキテクチャ)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第11回 内容
コンピュータの構成要素とその進化 (1):入力装置
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「コンピュータの構成要素」について調べておくこと
復習:講義内容(入力装置)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第12回 内容
コンピュータの構成要素とその進化 (2):出力装置
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:前回の授業を踏まえて「コンピュータの構成要素」について調べておくこと
復習:講義内容(出力装置)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第13回 内容
コンピュータの構成要素とその進化 (3):主記憶装置・補助記憶装置
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:前回の授業を踏まえて「コンピュータの構成要素」について調べておくこと
復習:講義内容(主記憶装置・補助記憶装置)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第14回 内容
コンピュータの構成要素とその進化 (4):ネットワーク装置
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:前回の授業を踏まえて「コンピュータの構成要素」に目を通しておくこと
復習:講義内容(ネットワーク装置)について理解すること
授業実施特記 授業内に授業に関する理解度演習を行う
第15回 内容
コンピュータ工学のまとめ
授業時間外における学修(予習・復習等) 予習:「コンピュータ工学」をまとめること
復習:コンピュータ工学の内容について理解すること
授業実施特記 期末試験を行う