授業科目名 : 計算機科学概論

科目コード 91130
配当学年 1年
開講年度・開講期 平成29年度・前期
曜時限 水曜・5時限
講義室 吉田南総合館南棟BF共南01
単位数 2
履修者制限
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員    所属・職名・氏名 情報学研究科・教授・河原達也,情報学研究科・教授・髙木直史,情報学研究科・教授・五十嵐淳,情報学研究科・教授・西田豊明

授業の概要・目的

計算の原理やアルゴリズムなどの計算機科学の基礎,ハードウェアとソフトウェアからなる計算機システムの構成などについて概説するとともに,人工知能,知覚情報処理,ヒューマンインタフェース,情報システムなどをとりあげ,計算機科学が情報学全般において占める立場についても考察する.

成績評価の方法・観点及び達成度

演習レポートおよび筆記試験により,計算とは,計算機システムの構成,計算機科学から情報学へ,それぞれ授業内容の理解度を合計して評価する.

到達目標

計算の原理やアルゴリズム,計算機システムの構成,情報学における計算機科学の占める役割について、その概要を理解する.

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
講義概要 1
計算機科学の基礎 3-4 ・アルゴリズムと計算量:ソーティング,二分探索など
・形式言語とオートマトン:有限状態オートマトン,文脈自由文法,チューリング機械,ラムダ計算*
・情報理論と統計的言語モデル:エントロピー,マルコフ連鎖
・写像の機械学習:ベイズ則,ロジスティック回帰モデル,深層学習*
計算機システムの構成 6-7 ・コンピュータの仕組み: フォンノイマンアーキテクチャ,CPU,メモリ,外部記憶装置,アセンブリ言語
・(デジタル)データ表現: 二進数,2の補数表現,文字コード,色のRGB(A)表現,アナログデータのデジタル化(離散化・量子化),浮動・固定小数点数*,誤り検出・訂正符号*,データ圧縮*
・ハードウェアの基礎: 論理素子,簡単な組み合わせ回路,論理関数
・計算機ソフトウェア: プログラミング言語,プログラミング言語処理系(コンパイラ)
・オペレーティングシステム(OS)*: OSの役割,ファイルシステム,ユーザ管理
・ネットワーク: プロトコル,プロトコル階層,インターネット(DNS,IPアドレス,ルーティング),WWW・電子メイルの仕組み*
計算機科学から情報学へ 3-4 ・人工知能: 発展の歴史と現状,探索,知識の表現と利用,機械学習
・インタラクション・インタフェース: マルチモーダルインタフェース,自然言語処理,ユーザビリティ
・情報システム*: ソフトウェア工学,セキュリティ
学習到達度の確認 1 学習の到達度を確認する

教科書

適宜、資料を配布する。

参考書等

Brian W. Kernighan(著)、久野靖(訳) 『ディジタル作法』(オーム社)ISBN:978-4-274-06909-3
授業中にも適宜紹介する.

履修要件

特になし。

授業外学習(予習・復習)等

講義中に指示する。

授業URL

その他(オフィスアワー等)

当該年度の授業回数など諸事情に応じて,一部省略,追加,講義順序の変更などがありうる.