| 開講学期／Course Start | 2018年度／Academic Year 前期／First |
|---|---|
| 開講曜限／Class period | 木/Thu 1,木/Thu 2 |
| 授業区分／Regular or Intensive | 週間授業 |
| 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 |
| 対象学年／Year | 2年,3年,4年 |
| 授業科目区分／Category | 教育課程 主専門教育科目 |
| 必修・選択／Mandatory or Elective | 必修 |
| 授業方法／Lecture or Seminar | 講義科目 |
| 授業科目名／Course Title | 計算機システム（前半８週）／Computer Systems |
| 単位数／Number of Credits | 1.0 |
| 担当教員名／Lecturer | 岡田吉史(情報電子工学系学科情報システム学コース) |
| 時間割コード／Registration Code | B4212 |
| 連絡先／Contact |
岡田吉史(教員室：V402 okada＠csse.muroran-it.ac.jp) |
| オフィスアワー／Office hours | 岡田吉史(木曜日 16:00－17:00 (V402室) ) |
| 更新日／Date of renewal | 2018/02/14 |
|---|---|
| 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、コンピュータにおける情報表現手法、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。 |
| 到達度目標 ／Outcomes Measured By: |
＜H28年度以降に入学した学生＞ １．コンピュータの基本機能、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・演算ができる。 ３．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。 ＜H27年度以前に入学した学生＞ １．コンピュータの基本機能、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・演算ができる。 ３．コンピュータの性能評価ができる。 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。 |
| 授業計画 ／Course Schedule |
＜H28年度以降に入学した学生＞ 総授業時間数（実時間）：９０分×８＝７２０分 １週目 コンピュータでの数の表現と演算（１）：情報の単位、基数変換 ２週目 コンピュータでの数の表現と演算（２）：正負の表現と演算 ３週目 コンピュータアーキテクチャの概要 ４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 ５週目 プロセッサアーキテクチャ：命令サイクル、パイプライン ６週目 メモリアーキテクチャ：記憶階層、主記憶、キャッシュ、仮想記憶 ７週目 入出力アーキテクチャ：入出力制御、バス ８週目 計算機システムのまとめ、定期試験 〇 自己学習について ・ 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上で配布するので自己学習に利用すること ＜H27年度以前に入学した学生（同学年の編入生含む）＞ 総授業時間数（実時間）：９０分×１５＝１３５０分 ＜H28年度以降に入学した学生＞の内容に加えて、残りの7週分を以下のとおり実施する。 なお、実施形態は集中講義形式とする（詳細は別途連絡）。 ９周目 コンピュータでの数の表現と演算：小数点数の表現、シフト演算 １０週目 コンピュータの性能評価 １１週目 命令セットアーキテクチャ： MIPSアーキテクチャ １２周目 プロセッサアーキテクチャ：パイプラインの高度化法 １３週目 メモリアーキテクチャ：キャッシュの性能 １４週目 入出力アーキテクチャ：ハードディスクの性能 １５週目 ９～１４週のまとめ、定期試験 〇 自己学習について ・ 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上で配布するので自己学習に利用すること |
| 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 (ISBN:4274133044) |
| 参考書等 ／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 |
| 成績評価方法 ／Grading Guidelines |
＜H28年度以降に入学した学生＞ 8週目に実施する定期試験（100点満点）の点数が60点以上を合格とする。 定期試験を受け、かつ、その点数が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。 ＜H27年度以前に入学した学生（同学年の編入生含む）＞ ８週および１５週に実施される２回の定期試験（それぞれ50点満点）の合計点数が60点以上を合格とする。 2回の定期試験を受け、かつ、その合計点数が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。 |
| 履修上の注意 ／Notices |
(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。 (3) 授業中に演習問題を課す。 (4) 不合格者は再履修すること。 |
| 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。 |
| 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。 |
| 関連科目 ／Related course |
この科目は、2年次前期開講の「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。 |
| No. | 回（日時） ／Time (date and time) |
主題と位置付け（担当） ／Subjects and instructor's position |
学習方法と内容 ／Methods and contents |
備考 ／Notes |
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| 該当するデータはありません | ||||
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Active learning 1-1 ／主体的学修（予復習，反転授業，小テスト，振り返り 等） |
ほぼ毎回小テストを行う。 |
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Active learning 1-2 ／上記項目に係るALの度合い |
15%～50% |
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Active learning 2-1 ／対話的学修（グループ学習，協働，調査体験 等） |
N/A |
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Active learning 2-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |
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Active learning 3-1 ／深い学修（複数科目の知識の総合化や問題解決型学修 等） |
N/A |
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Active learning 3-2 ／上記項目に係るALの度合い |
該当なし |