基本情報

学部 IT総合学部
科目 情報処理のための基礎知識
教員名 松本 幸子
年度 / 学期 2019年度春学期
開講期間 2019/4/4  ~  2019/8/8
科目履修区分 専門講義(選択)/専門基礎(選択)/専門基礎(必修)/専門基礎科目
単位 2
科目レベル 3

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科目概要

どうしてコンピュータに計算をはじめとした様々な情報の処理ができるのか。数とは、計算とは、情報とは何か・・・私達が、ふだん何気なく扱っている事柄を情報処理からの視点で根本から見直し、情報処理を実現するために不可欠な理論を学ぶ。また、目的地までの近道を見つけるなど、コンピュータを利用して多数の組み合わせの中から最適なものを見つけるというような、数式だけでは解けない問題に対してのアプローチの仕方を学ぶ。このように、コンピュータを利用した情報処理における基礎知識を幅広く概観する。

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科目目標

①指数・対数の概念や応用例を理解し、簡単な計算ができる
②数や演算の表記法を理解し、二進法の簡単な計算ができる
③場合の数や確率の概念を理解し、簡単な計算ができる
④集合の概念を理解し、利用することができる
⑤命題論理の概念を理解し、論理演算ができる
⑥ブール代数を理解し、真理値表と論理式が書ける
⑦簡単な論理回路の仕組みと役割を理解し、簡単な設計ができる
⑧オートマトンの概念と応用例が理解できる
⑨グラフの概念と応用例が理解できる

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履修前提条件

・コンピュータのための基礎数学(旧:コンピュータのための基礎知識)
・コンピュータ入門
の単位を修得していることが望ましい。

・この科目はテキスト形式の授業コンテンツを含んでいます。この点をよく理解した上で、履修登録を行ってください。

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授業教材

教科書 ※購入必須

なし

ツール

なし
大学の定める必要環境はご用意ください。

参考資料 ※購入任意

なし

その他の資料

なし

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期末試験実施方法について

Webテスト形式

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授業時間外の学修と評価について

【授業時間外の学修について】
▪️受講後にも、講義を繰り返し視聴して復習し、第4章の問題や小テスト問題の解き直しをしてください。毎回の第4章で紹介している問題以外にも、自分で書籍やインターネットを利用して、授業で学んだ分野についての基本情報処理技術者試験などの過去問にあたり、学習内容の定着を図りましょう。
▪️発展的学習として、科目のお知らせなどで紹介する参考図書や関連のサイトを読み、より深い理解へと繋げましょう。


【評価について】
[小テスト]毎回の第4章で扱った問題の類題を中心として、定着度を確認していきます。
[Webレポート]第7回、第11回では、一つの問題についてじっくりと考えながら取り組む課題として「Webレポート」(各回10%)を出題します。この課題は小テストの枠組みを用いて提出します。

以上より、下記の「評価配分」欄に示す内訳は、正確には
【Webレポート:20%、 小テスト:40%、 期末試験:40%】
となります。

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評価配分

ディベート レポート 小テスト 期末試験 その他 合計
0 % 0 % 60 % 40 % 0 % 100 %
 0 %   0 %   60 %   40 %   0 %   100 % 

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各回の授業内容

授業内容および目次 小テスト他 備考(教科書、参考資料等)
第1回 1)タイトル:
オリエンテーション

2)学習目標:
・本科目の概要を理解しよう。
・10進数や四則計算について、いろいろな表現方法を学ぼう。

3)目次:
第1章 講義概要
第2章 数の表現
第3章 演算の表現
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第2回 1)タイトル:
数の世界

2)学習目標:
・位取り記数法の基本となる指数・対数を学ぼう。
・N進法や2進法の計算を考えよう。

3)目次:
第1章 指数と対数
第2章 N進法
第3章 2進法
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第3回 1)タイトル:
情報の価値

2)学習目標:
・情報をデータの組み合わせで表現しよう。
・価値のある情報とはどんなものか、起こりやすさの視点から考えてみよう。

3)目次:
第1章 場合の数
第2章 確率
第3章 情報量
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第4回 1)タイトル:
論理の世界

2)学習目標:
・曖昧さをなくし、真か偽かを判断しよう。
・前提から真偽を推理してみよう。

3)目次:
第1章 推論
第2章 命題と証明
第3章 命題論理
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第5回 1)タイトル:
0と1の世界

2)学習目標:
・論理を0か1かの論理式で表そう。
・スイッチ回路を論理式で考えよう。

3)目次:
第1章 ブール代数
第2章 論理式
第3章 スイッチ回路
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第6回 1)タイトル:
論理回路の基礎

2)学習目標:
・論理式を回路で計算しよう。
・回路を回路図に表そう。

3)目次:
第1章 論理回路の基礎1
第2章 論理回路の基礎2
第3章 論理素子
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第7回 1)タイトル:
組み合わせ回路

2)学習目標:
・簡単な組み合わせ回路を考えよう。
・論理式を簡単にする方法を考えよう。

3)目次:
第1章 標準形
第2章 論理式の簡単化
第3章 カルノー図
第4章 【任意】演習

この回の課題
・小テスト
 
第8回 1)タイトル:
演算と記憶

2)学習目標:
・演算の回路を考えよう。
・記憶の回路を考えよう。

3)目次:
第1章 ビット演算
第2章 算術演算
第3章 フリップ・フロップ
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第9回 1)タイトル:
想像の機械

2)学習目標:
・機械の動きをモデル化したオートマトンを考えよう。

3)目次:
第1章 自動販売機のモデル
第2章 オートマトンの基礎
第3章 狼・山羊・キャベツの運び方
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第10回 1)タイトル:
オートマトンの世界

2)学習目標:
・オートマトンをいろいろな問題へ利用しよう。
・オートマトンへの入力を言葉として考えてみよう。

3)目次:
第1章 オートマトンと言語
第2章 オートマトンの応用
第3章 チューリング・マシン
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第11回 1)タイトル:
偶然の起こりやすさ

2)学習目標:
・状況の変化を、起こりやすさの視点で考えてみよう。

3)目次:
第1章 確率論の基礎
第2章 条件付き確率
第3章 確率過程
第4章 【任意】演習

この回の課題
・小テスト
 
第12回 1)タイトル:
一筆書きの不思議

2)学習目標:
・問題をグラフと呼ばれる図でモデル化してみよう。
・一筆書きができるかどうか考えてみよう。

3)目次:
第1章 ケーニヒスブルクの七つの橋
第2章 グラフの基礎
第3章 オイラー路
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第13回 1)タイトル:
近道探し

2)学習目標:
・グラフを利用して近道を見つけよう。

3)目次:
第1章 最短経路問題
第2章 ハミルトン路
第3章 巡回セールスマン問題
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第14回 1)タイトル:
組み合わせ探し

2)学習目標:
・グラフを利用して、最適な組み合わせを見つけよう。

3)目次:
第1章 畳の敷き詰め
第2章 マッチング問題
第3章 重み付きマッチング
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 
第15回 1)タイトル:
グラフのいろいろ

2)学習目標:
・いろいろなグラフを考えよう。

3)目次:
第1章 木
第2章 グラフの定義と行列表現
第3章 本科目のまとめ
第4章 演習

この回の課題
・小テスト
 

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