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2021年度 情報理工学序論 B(秋) (2001)

クラス基本情報

科目区分 序論科目 教職科目 情報
単位数 1 選択・必修・自由 選択
授業形態 講義 主な使用言語 英語
開講時期 履修登録システム 使用する
履修登録期間 2021/09/24~2021/10/20 履修取消期限 2021/10/18

教育プログラム別の履修区分

プログラム名 IS CB BS BN MS CP DS
履修区分
コア科目
履修方法 ・序論科目から2単位以上履修すること。

授業科目概要

担当責任教員 中島 康彦
担当教員 中島康彦、安本慶一、飯田元、井上美智子、大下 福仁
教育目的/学修到達目標 【教育目的】
コンピュータシステムにおいてプログラムが動作する仕組みに関連する基本構成要素について理解を深める。対象とする基本構成要素は、ハードウェア、オペレーティングシステム、プログラミング言語、データ構造、アルゴリズムである。履修の結果、プログラムは、単に動けばよいのではなく、機能的には同一のプログラムであっても、利用環境やスキルによって、プログラミングの容易さ、移植性、脆弱性、所要メモリ量、実行時間、消費電力、効率(電力あたり性能)などの評価指標が大きく変動することが理解できるようになる。また制約条件に応じて様々な最適化を行う余地が存在することを理解できるようになる。

【学修到達目標】
1) コンピュータシステムの概要について説明、記述できる。
2) コンピュータシステムの概要について整理、議論ができる。
3) コンピュータシステムの概要について俯瞰、表現できる。
授業概要/指導方針 【授業概要/指導方針】
この講義では、ハードウェア(演算、記憶、性能指標)、オペレーティングシステム(仮想化、プロセス、I/O)、プログラミング言語(手続き型、オブジェクト指向)、データ構造(配列、リスト、木構造、グラフ)、アルゴリズムと計算量(整列)、グラフアルゴリズム(探索)について扱う。
座学を基本とする。途中で投げかける質問に対しては積極的に発言すること。

【授業時間外学修(予習・復習等)の目安】
各回毎に授業内で与えられたAssignmentの予習2時間
各回毎に復習2時間程度

授業計画

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 [時間] 担当教員 テーマ 内容
1 10/5 [1] 中島康彦 コンピュータのトレンド、基本構造とプログラミング コンピュータのトレンドおよびプログラムが動く仕組みを理解する。また、浮動小数点演算の精度やマルチメディア命令による効率化手法を習得する。

Visit video archive (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send a report due 11th Oct.

http://arch.naist.jp/Lectures/ARCH/ca01_0502_0302/ca010503e.docx
Download this templates, fill in by handwriting, and Send PDF (scan/photo)
To: naist.report@gmail.com
Subject: 2001-xxxxxxx (student ID)
These links are in http://arch.naist.jp/Lectures
2 10/6 [1] 中島康彦 メモリ階層と性能指標のトレンド バッファオーバフロー問題、メモリ階層と性能の関係、性能指標(電力遅延積)を理解する。

Visit video archive (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send a report due 12th Oct.

http://arch.naist.jp/Lectures/ARCH/ca04_0303_0702/ca040307e.docx
Download this templates, fill in by handwriting, and Send PDF (scan/photo)
To: naist.report@gmail.com
Subject: 2001-xxxxxxx (student ID)
These links are in http://arch.naist.jp/Lectures
3 10/7 [1] 安本慶一 オペレーティングシステムの基礎:プロセスとメモリ管理 オペレーティングシステム(OS)の役割と構成および、プロセス管理、メモリ管理の仕組みを理解する。

以下のビデオアーカイブ (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
を視聴し、講義資料の支持に従って、レポートを10/21までにメールで提出すること。
(注) レポート締切日と提出方法がビデオアーカイブ中の説明と異なっているが、2021秋版の講義資料に従うこと。
4 10/8 [1] 安本慶一 入出力(I/O)とファイルシステム OSにおける入出力(I/O)とファイルシステムについてその仕組みを理解する。

ビデオアーカイブ (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
を視聴し、講義資料の支持に従って、レポートを10/22までにメールで提出すること。
(注) レポート締切日と提出方法がビデオアーカイブ中の説明と異なっているが、2021秋版の講義資料に従うこと。
5 10/15 [1] 飯田元 プログラミング言語(手続き型とオブジェクト指向) プログラムの基本的な制御構造や構文を理解する。
Visit video archive (2020):
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send each report.
Instructions to submit your report is at the end of the video (please ignore URL to the syllabus in the video because it is obsolete).
Report due is October 21st 23:59.
6 10/18 [1] 飯田元 データ構造(配列・リスト・木構造・グラフ) プログラミング言語で用いられる代表的なデータ構造とそれらの利用法を理解する。
Visit video archive (2020):
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send each report.
Instructions to submit your report is at the end of the video (please ignore URL to the syllabus in the video because it is obsolete).
Report due is October 22nd 23:59.
7 10/19 [1] 大下福仁 アルゴリズムと計算量(整列) 整列アルゴリズムを学習し、アルゴリズムの概念とその評価尺度である計算量を理解する。

Visit video archive (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send each report.

Instruction to submit your report is at the end of the **handout**.
Report due is October 25th 23:59.
8 10/20 [1] 井上美智子 グラフアルゴリズム(幅優先探索と深さ優先探索) グラフとその表現方法、幅優先探索、深さ優先探索を理解する。

Visit video archive (2020)
https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111
and send each report.
Instruction to submit your report is at the end of the **handout**.

The report due is October 29th 23:59.

授業日程

[1限目 9:20-10:50] [2限目 11:00-12:30] [3限目 13:30-15:00] [4限目 15:10-16:40] [5限目 16:50-18:20] [6限目 18:30-20:00]
回数 日付 時間 講義室 備考
1 10/5 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
2 10/6 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
3 10/7 1 エーアイ大講義室[L1](IS) 以下のビデオアーカイブ (2020) https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111 を視聴し、講義資料の支持に従って、レポートを10/21までにメールで提出すること。 (注) レポート締切日と提出方法がビデオアーカイブ中の説明と異なっているが、2021秋版の講義資料に従うこと。
4 10/8 1 エーアイ大講義室[L1](IS) ビデオアーカイブ (2020) https://library.naist.jp/mylimedio/search/av2.do?target=local&bibid=94111 を視聴し、講義資料の支持に従って、レポートを10/22までにメールで提出すること。 (注) レポート締切日と提出方法がビデオアーカイブ中の説明と異なっているが、2021秋版の講義資料に従うこと。
5 10/15 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
6 10/18 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
7 10/19 1 エーアイ大講義室[L1](IS)
8 10/20 1 エーアイ大講義室[L1](IS)

テキスト・参考書

テキスト 参考書を参照のこと。参考資料は随時配布する。
参考書 (日本語)OHM大学テキスト コンピュータアーキテクチャ ISBN:978-4-274-21253-6
    アルゴリズムイントロダクション第3版総合版 ISBN:978-4-7649-0408-8
    Pythonチュートリアル(https://docs.python.org/ja/3/tutorial/)
(英語)Computer Architecture A Quantitative Approach 6th Ed. ISBN:978-0128119068
   Introduction to Algorithms (Third Edition) ISBN:978-0262033848
   Python Tutorial(https://docs.python.org/3/tutorial/)

その他

履修条件 特になし
オフィスアワー 基礎的内容であるため、質問は、講義中の挙手に対して、または、講義終了後にティーチングアシスタントが受け付ける。
成績評価の方法と基準 ・合否で評価する。
・毎回のミニテスト(各12.5点)の合計(100点満点)により評価する。
関連科目 基礎的内容であるため、特になし。
関連学位 工学、理学
注意事項 毎回ミニレポート/テストを実施する。
第5回,第6回(プログラミングとデータ構造)についてはノートPCとGoogleアカウントが必要

授業関連URL

内容
第1回および第2回

配布資料

  資料名 備考 公開期限
ENG-7 #7 アルゴリズムと計算量(英語) 2022/01/05 学内専用
JPN-7 #7 アルゴリズムと計算量(日本語) 2022/01/05 学内専用
3en 3回目英語資料です 2022/01/05 学内専用
3jp 3回目日本語資料です 2022/01/05 学内専用
4en 4回目英語資料です 2022/01/05 学内専用
4jp 4回目日本語資料です 2022/01/05 学内専用
ENG-8 #8 Elementary Graph Algorithms 2022/01/10 学内専用
JPN-8 #8 Elementary Graph Algorithms 2022/01/10 学内専用