【授業の目的】
コンピュータを一つのシステムとして考えたときに、それがどのような原理で動作し、どのような構成になっているかを学習する。コンピュータの中身を理解するための授業である。
目的：コンピュータを動かしている「しくみ」の基本を理解するとともに、人間とコンピュータの関係について考える。内容：現在のコンピュータが「記号を処理して働く機械」であり、いわゆる「フォン・ノイマンのアーキテクチャ」に基づいて構成され動作していることを理解する。講義の前半では、文字や数値などの記号がコンピュータの内部でどのように表されるかを学ぶ。講義の後半では、記号処理の基本となる論理演算と論理回路のごく簡単なモデルを学ぶ。さらに、現在のコンピュータの基本的な構成を学ぶ。
【授業の到達目標】
(a) コンピュータの種類およびその歴史の概要を知る。
(b) コンピュータにおける情報の表現方法を理解する。[情報量の定義、ビットの意味、文字コード、数値の表現方法]
(c) コンピュータにおける計算の仕組みを理解する。[整数演算、負数の演算、IEEE754準拠の浮動小数点数の演算]
(d) コンピュータの基本的な動作について理解する。[CPU、メモリ、バスなど基本要素のしくみ、基本論理回路の動作]
(e) コンピュータを動かすためのソフトウェアの知識を得る。[プログラム言語とオペレーティングシステムの初歩]
【授業概要（キーワード）】
コンピュータ、２進数、浮動小数点、ブール代数、論理回路、ハードウエア、ソフトウエア、コンピュータアーキテクチャ
【科目の位置付け】
電気電子工学科の学習・教育達成目標における「Ｂ 専門知識と応用力」に対応
【授業計画】
・授業の方法
基本的にテキストに従って講義を進めるが、記載のない発展的話題も取り上げるので、必要に応じて参考書を用いること。
・日程
第1週 授業概要・コンピュータの歴史と日常生活との関わり
第2週 2進数･8進数･16進数･10進数による整数表現
第3週 負数と2の補数
第4週 2進数･16進数の固定小数
第5週 浮動小数点
第6週 2進数の加減算
第7週 文字コード
第8週 中間試験とまとめ
第9週 基本論理回路
第10週 ブール代数
第11週 組み合わせ論理回路
第12週 順序論理回路
第13週 コンピュータの動作
第14週 コンピュータの命令
第15週 期末試験と解説
【学習の方法】
・受講のあり方
講義中はノートをきちんととり、復習や試験の勉強に役立つようにする。わからないところは、担当教員に質問し、不明のままにしておかないこと。私語、そのほか、他の受講生の迷惑となる行為を行った場合は、受講を遠慮していただき、欠席扱いとする。
・授業時間外学習へのアドバイス
教科書により次回の講義内容を良く確認しておくこと。
講義内容を良く復習し確実に身につけるようにする。疑問点・理解できない点があれば、次回の講義やオフィスアワーに質問できるようにしておくこと。
【成績の評価】
・基準
(1) 負数の表現に２の補数を用いることができる、小数を2進数表現できる
(2) 整数とその内部表現の相互変換が計算できる
(3) 浮動小数点形式の特徴について理解し、実数とIEEE754浮動小数点形式の内部表現の相互変換ができる
(4) 基本論理回路を使って簡単な回路を設計できる
(5) CPUの主要な内部ユニットの名称と機能を理解し、その動作を説明できる
・方法
中間試験、期末試験において（成績評価基準）の欄で示した各項目が達成されているかどうか確認する。中間試験 40点, 期末試験 40点, 講義中演習とレポート 20点，合計 100点（60点以上を合格とする）。
【テキスト・参考書】
テキスト：青木 征男、「情報の表現とコンピュータの仕組み」第5版、ムイスリ出版、2014、ISBN978-4-89641-230-7（2,250円，税別）
参考書：半谷、見山、長谷川「コンピュータ概論」コロナ出版、2008、ISBN978-4-339-02428-9（2,800円，税別）
【その他】
・学生へのメッセージ
コンピュータについて基礎知識を持つことは、情報化時代（ITの時代）を生きていくうえで非常に重要なことである。この授業を足がかりにして、しっかり勉強して基礎固めをして欲しい。特別な予備知識は必要ないが、指数などの数学および論理学の基礎を理解していることが望まれる。
・オフィス・アワー
場所は工学部7－115とする｡時間帯は水曜日16:00～17:00｡
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