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開講学期 Course Start |
2015年度 前期 |
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授業区分 Regular or Intensive |
週間授業 |
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対象学科 Department |
情報電子工学系学科 情報システム学コース コンピュータ知能学コース |
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対象学年 Year |
2 |
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必修・選択 Mandatory or Elective |
必修 |
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授業方法 Lecture or Seminar |
講義 |
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授業科目名 Course Title |
計算機システム |
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単位数 Number of Credits |
2 |
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担当教員 Lecturer |
岡田吉史 |
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教員室番号 Office |
V402 |
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連絡先(Tel) Telephone |
0143-46-5408 |
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連絡先(E-mail) |
okada＜＠＞csse.muroran-it.ac.jp （＜＠＞を＠に替えて下さい） |
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オフィスアワー Office Hour |
木曜日 16:00 - 17:00 (V402) |
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授業のねらい Learning Objectives |
本講義では、ハードウェアとソフトウェアを含めた計算機システムの基本的な設計原理（コンピュータアーキテクチャ）について学ぶ。具体的には、コンピュータ技術の変遷と役割、情報表現手法、性能評価手法、命令の実行方式（命令セットアーキテクチャ）、メモリ階層技術と仮想記憶方式（メモリアーキテクチャ）、入出力制御技術（入出力アーキテクチャ）、プロセッサの高速処理技術（プロセッサアーキテクチャ）について理解する。 |
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到達度目標 Outcomes Measured By: |
１．コンピュータの歴史、基本機能、構造について説明できる。 ２．コンピュータでの情報表現と単位を理解し、基数変換、正数・負数の表現、加減乗除の演算ができる。 ３．コンピュータの性能を評価することができる。 ４．コンピュータの各種アーキテクチャーについて説明できる。 |
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授業計画 Course Schedule |
総授業時間数（実時間）：９０分×１５＝１３５０分 １週目 ガイダンス、計算機システムとは何か？ ２週目 コンピュータの歴史と役割 ３週目 コンピュータでの情報表現：情報の単位、基数変換 ４週目 コンピュータでの情報表現：正数・負数の表現 ５週目 コンピュータでの情報表現：加減乗除、シフト演算 ６週目 コンピュータの性能：評価の尺度と方法 ７週目 コンピュータアーキテクチャの概要：ノイマン型コンピュータの構成 ８週目 命令セットアーキテクチャ：命令形式、アドレッシング ９週目 メモリアーキテクチャ：記憶階層、キャッシュの役割と方式 １０週目 メモリアーキテクチャ：キャッシュの性能 １１週目 メモリアーキテクチャ：仮想記憶の役割と方式 １２週目 入出力アーキテクチャ：割り込み、入出力制御、バス １３週目 入出力アーキテクチャ：ハードディスクの動作と性能 １４週目 プロセッサアーキテクチャ：命令制御方式、パイプライン方式 １５週目 定期試験 ＜自己学習＞ ・ ほぼ毎回，講義中に課題を課すので、教科書の該当部分を予め理解したうえで授業に参加すること ・ 講義資料（パワーポイント）と演習問題の解答例をWeb上で配布するので復習すること |
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教科書 Required Text |
内田啓一郎、小柳 滋、「IT Text コンピュータアーキテクチャ」オーム社、2800円 |
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参考書 Required Materials |
柴山潔，「改訂新版コンピュータアーキテクチャの基礎」近代科学社 成田光彰 訳，「コンピュータの構成と設計(上,下) 第3版」，日経BP社 堀 桂太郎，「図解 コンピュータアーキテクチャ入門」,森北出版 |
| 教科書・参考書に関する備考 |
講義資料をWeb siteで配布するので、各自で印刷して持参すること。 Web siteの情報については、初回授業（ガイダンス）で提示する。 |
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成績評価方法 Grading Guidelines |
定期試験（100点満点）の点数が60点以上を合格とする。 定期試験の点数が60点未満の者に対して、再試験を1度に限り実施する。 ただし再試験で合格した者は成績の上限を「可」とする。 各到達度目標の評価方法は次のとおりである。 目標１． 定期試験において、教科書および講義スライドの内容を問う問題を出題し、達成度を評価する。 目標２． 定期試験において、計算問題を出題し、達成度を評価する。 目標３． 定期試験において、計算問題を出題し、達成度を評価する。 目標４． 定期試験において、計算問題および用語の理解を問う論述問題を出題し、達成度を評価する。 |
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履修上の注意 Please Note |
(1) 授業は、毎回必ず出席すること。 (2) 講義資料を各自で印刷して持参すること（ただし演習室など学内での印刷は不可）。 (3) 授業中に演習問題を課すことがある。 (4) 不合格者は再履修すること。 |
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教員メッセージ Message from Lecturer |
情報工学を学ぶ上で計算機システムを理解していることは必須の条件であるので，予習・復習を怠らずにしっかり勉強すること。 |
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学習・教育目標との対応 Learning and Educational Policy |
この授業科目は、情報電子工学系学科（情報システム学コース・コンピュータ知能学コース）の学習目標の以下の項目に対応している。 情報技術者：「情報システム」−情報システムの基礎知識と構築・運用能力を身につける。 |
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関連科目 Associated Courses |
この科目は、2年次後期開講の「オペレーティングシステム」3年次開講の「組込みシステム」の基礎になるものである。 |
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備考 Remarks |