清尾 克彦
  • 専任教授
  • 清尾 克彦  Seo Katsuhiko
  • 博士(工学)
  • コンピュータ工学、コンピュータアーキテクチャ、組込みシステム

大手電機メーカーにおいて汎用コンピュータのCPUの開発と、HWの設計を支援するCAD開発を担当。半導体技術の進歩とともに、電子機器製品のシステムLSI化(特にHW・SWコデザイン)を推進。その後、企業内の半導体・情報ソフトウェア分野の技術者育成と共に、産官学による組込みシステム分野の人材育成に取り組む。

学生へのメッセージ

半導体技術やデジタル化の急速な進歩により、ビジネスや日常生活の環境は大きく変化してきました。日本の強味である情報家電や電子制御機器、自動車機器などは、コンピュータを組み込んだ組込みシステムとして大きく発展しています。このような大きな変化の中でも、コンピュータの基本原理は変わっていません。中味を知らずに使うケースが増えていますが、ブレークスルーを図るときや難問にぶち当たったときには、この基本原理が非常に大切になってきます。ぜひ、この基本をしっかり身に付けるとともに、幅広い知識を必要とする将来性のある組込みシステムの世界に挑戦していきましょう。

担当科目

コンピュータ工学
本科目では、現代のコンピュータ制御機器に使用されているハードウェアとソフトウェアの要素の設計、組み立て、実装および維持するための科学と技術を扱う。まずハードウェアの基本である論理回路設計について、ブール代数、論理式の簡単化、組み合わせ回路、メモリ回路、順序回路、状態遷移による制御回路について学ぶ。つづいて、コンピュータが組み込まれた制御機器(組み込みシステム)の基本構成とその動作原理について学んだあと、組み込みシステムを動かすソフトウェアの基本構成とその動作原理を学ぶ。さいごに、組み込みシステムの開発の流れと製品例を学ぶことにより、コンピュータの基本動作の理解からその応用までを体系的に学ぶ。
コンピュータ工学演習
「コンピュータ工学」で学んだ結果にもとづき下記の演習を行い、コンピュータの構成と動作および設計手法をより深く理解し、応用できる技術を身に付ける。
(1) 論理回路の簡単化や組み合わせ回路、順序回路や状態遷移による制御回路の設計を行う。
(2) ハードウェア記述言語(HDL)を理解し、基本的な論理回路を記述して動作を検証する設計手法を習得する。
(3) 簡単な仕様にもとづいたコンピュータの論理設計を行い、機械語を使ってコンピュータの動作を検証する。
コンピュータ・アーキテクチャ
コンピュータの基本構造を理解し、目的にあったコンピュータを選択したり、開発するために必要となる基本技術を学ぶ。まず、基本である命令セットアーキテクチャについて命令形式とその種類、アドレシングのタイプとその指定方式などを学ぶ。つづいて、パイプライン制御などのハードウェアの実現方法や、コンピュータシステムの構成要素であるメモリ/バス/入出力アーキテクチャについて学ぶ。さらに、コンピュータが組み込まれた制御機器(組み込みシステム)のものづくりについて品質・コスト・納期などの視点から理解を進め、相反する条件のもとで最適なアーキテクチャを評価・選択していくためのトレードオフ設計手法について学ぶ。
コンピュータ・アーキテクチャ演習
「コンピュータ・アーキテクチャ」で学んだ結果にもとづき下記の演習を行い、コンピュータのアーキテクチャをより深く理解し、応用できる技術を身に付ける。
(1) アーキテクチャの変遷について調査しレポートにまとめるとともに、いろいろなアーキテクチャについて性能評価を行いレポートにまとめる。
(2) アーキテクチャ設計で使われるシステムレベル設計言語を理解し、簡単なモデルを記述し、検証を行う。
(3) ハードウェアとソフトウェアのトレードオフ設計演習を行い、コンピュータシステムの最適化の手法を理解する。

教員データ

教育能力に関する事項

1.教育方法の実践例
1)STARC冠講座「システムLSI設計-システム設計編」の非常勤講師
2001年度~2007年度 大学での講義とビデオ収録によるCD-ROM配布およびWeb配信による授業
2001、2011年度 :慶応義塾大学
2003~2007年度 :立命館大学、名古屋大学
2005、2007、2009年度:金沢大学
2008、2010年度 :高知大学
2001年度~現在に至る :早稲田大学
2002年度~現在に至る :東京工業大学

2)三菱電機株式会社での社内教育
2002~2006年度 
社内半導体技術および情報ソフトウェア技術分野の教育・研修のとりまとめ(教室長)
コデザインやソフトウェアプロジェクトマネジメントの講師

3)九州工業大学大学院情報工学研究院
2007年度:組込みソフトウェア関連講師
2008年度~現在に至る:(客員教授)研究院活動への指導・助言

4)㈱ゼネテック システム技術者養成センター 主席、講師
2007~2009年度 一般社会人向け研修
(組込みソフトウェア入門、電子回路入門、組込みシステムにおけるコデザインの適用、プロジェクトマネジメント入門など)

2.作成した教科書,教材
1)STARC冠講座「システムLSI設計-システム設計編」
2001年度~現在に至る
第1章(1)(2)「組込みシステムとその概要」と第6章「機能検証技術」を担当

職務実績に関する事項

1.人材育成に関する講演等

1)パネル討論「組込みシステム技術者の将来像と育成戦略」
2005年3月2日 情報処理学会第67回全国大会(電気通信大学)

2)パネル討論「組込みソフトウェア技術者教育」
2005年10月19日 情報処理学会ソフトウェア工学研究会(ESS2005)

3)招待講演「ETSS教育カリキュラムについて」
2006年9月22日 第2回九大・名大 先端技術者養成シンポジウム(名古屋大学)

4)講演「組込みシステムにおけるハードウェア技術の現状と将来」
2006年1月30日 電子情報通信学会九州支部「組込みシステムの現状と将来」シンポジウム(熊本大学)

5)招待講演「組込み技術者教育における課題と取り組み-大手電機メーカーおよびIPA/SECでの活動を通じて」
2008年12月19日 第33回パルテノン研究会(藤沢シーサイドクラブ)

6)講演「ASIC/FPGAによる組込みシステムの競争力向上と人材育成」
2009年2月13日 "東京都立産業技術研究センター

2.日本工学教育協会
2003年度~現在に至る
編集・出版委員会 副委員長、特別教育士

3.情報処理技術者試験
2008年度~現在に至る、試験委員

4.九州大学との共同研究
1995~2001年度:HW/SWコデザイン分野

5.経済産業省/IPA 組込みソフトウェア開発力強化推進委員会
2003~2008年度:委員、教育部会主査

研究テーマ

①ハードウェアとソフトウェアの協調設計手法、および協調設計による最適な組込みシステムの実現
②M2M(Machine to Machine)の応用

所属学会

情報処理学会、電子情報通信学会、プロジェクトマネジメント学会、日本工学教育協会、IEEE

学会・社会活動

・1982年~1990年:情報処理学会設計自動化研究会 委員

・1998、2000、2001年:ASP-DAC(Asia and South Pacific Design Automation Conference):Local Chair、Registration Chair、Audio Visual Chair

・2004~2008年度:独立行政法人 情報処理推進機構(IPA) 組込みソフトウェア開発力強化推進委員会 委員、教育部会主査

・2005~2008年度:名古屋大学組込みソフトウェア技術者養成プログラム(NEXCESS)アドバイザリ委員

・2001年度~現在に至る:半導体理工学研究センター(STARC) デジタル設計編テキスト編集委員会 委員、STATC冠講座講師(早稲田大学、東京工業大学等)

・2003年度~現在に至る:日本工学教育協会 編集出版委員会 副委員長、特別教育士(2007年~)、事業企画委員会委員(2005年~)

・2010年度~現在に至る:電気学会 M2M技術調査専門委員会 委員

研究活動又は実務経験

・1969年~1972年:電子系コンピュータ援用設計システム(CAD)の開発

・1973年~1980年:汎用コンピュータのCPU開発(アーキテクチャ、マイクロプログラム)

・1981年~1992年:汎用コンピュータ、オフィスコンピュータ、パソコンのLSI化推進

・1993年~2001年:電子制御機器のシステムLSI化推進(ハードウェアとソフトウェアの協調設計など)

・2002年~2006年:半導体・情報ソフトウェア分野の企業技術者育成

・2004年~2008年:産官学(経産省、IPA)による組込みシステム分野の人材育成

・2009年~:組込みシステム分野の人材育成、ハードウェア/ソフトウェア協調設計およびM2M(Machine To Machine)分野の研究

研究業績【著書】

1.Genetic Programming and Evolvable Machines 「A High-Performance, Pipelined, FPGA-based Generic Algorithm Machine」
共著 2001年3月 Kluwer Academic Publishers Genetic Programming and Evolvable Machine,Volume2, Issue1,(March 2001), Pages33-60"

研究業績【論文】

1.A Proposal for a Co-design Method in Control Systems Using Combination of Models
共著 1995年3月 電子情報通信学会 Vol.E78-D No.3, p.237-247

2.Hardware Framework for Accelerating the Execution Speed of a Genetic Algorithm
共著 1997年7月 電子情報通信学会 Vol.E80-C No.7, p962-969

3.Top-down Co-Simulation of Hardware/Software Co-Designs for Embedded Systems Based Upon a Component Logical Bus Architecture

共著 平成9年10月 電子情報通信学会 Vol.E80-A No.10, p.1834-1841

4.A Method for Design of Embedded Systems for Multimedia Applications
共著 1998年5月 電子情報通信学会 Vol.E81-C No.5, p.725-732

5.ハードウェア・ソフトウェア協調設計方式とITS画像処理開発への適用検証
共著 2000年10月 電気学会 Vol.120-D No.10, p.1118-1126

6.Synthesis of Minimum-Cost Multilevel Logic Networks via Genetic Algorithm
共著 2000年12月 電子情報通信学会 Vol.E83-A No.12, p.2528-2537

7.三菱電機グループにおけるソフトウェア人材育成の取り組み
共著 2006年9月 工学教育 Vol.54 no.5,P.59-64

研究業績【その他】

<国際会議発表>
1.Engineering Data Management System(EDMS) for Computer Aided Design of Digital Computer
共著 1974年6月 11th Design Automation Workshop, p.372-379

2.The Application of Data Base for CAD of Digital Computers
共著 1975年8月 2nd USA-Japan Computer Conference, Session27-3-1

3.A Method of Top-down Design of System-on-Chip Devices Using Laser Programmable Gate Arrays
共著 1996年12月 LAS’96, p.79-86

4.A Rapid Prototyping Method for Top-down Design of System-On-Chip Devices Using LPGAs
共著 1997年1月 ASP-DAC’97, p.9-18

5.A Top-down Hardware/Software Co-Simulation Method for Embedded Systems Based Upon a Component Logical Bus Architecture
共著 1998年2月 ASP-DAC’98, p.169-175

6.Synthesis of Minimum-Cost Multilevel Logic Networks via Genetic Algorithm
共著 2000年4月 SASIMI2000, p.307-314

<社外公開 三菱電機技術論文>
1.論理図を入力データとする自動設計システム(LODS)
共著 1971年3月 三菱電機技報 VOL.45,No.3,1971

2.電子計算機の設計自動化のためのデータベースシステム(EDMS)
共著 1973年3月 三菱電機技報 VOL.47,No.2,1973, p.231-240

3.500システム
共著 1978年11月 三菱電機技報 VIL.52,No.11,1978, p.197-201

4.汎用計算機のハードウェア設計支援システム
共著 1985年7月 三菱電機技報 VOL.59, No.7, 1985, p.33-36

5.電子機器統合化設計システムとその応用事例
共著 1996年2月 三菱電機技報 VOL.70, No.2, 1996, p.17-21

6.設計プロセスの革新
単著 1999年9月 三菱電機技報 VOL.73, No.9, 1999, p.2-6

<主査>
1.組込みスキル標準領域教育部会平成18年度活動報告書
2007年6月 経済産業省 組込みソフトウェア開発力強化推進委員会 組込みスキル標準領域 教育部会

2 ETSS教育研修基準 V1.1
2007年7月 独立行政法人 情報処理推進機構(IPA)
ソフトウェアエンジニアリングセンター(SEC)経済産業省

3.組込みスキル標準 ETSS教育プログラムデザインガイド
2009年5月 翔泳社


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