計算機アーキテクチャ
 Computer Architecture
 担当教員:多田 十兵衛(TADA Jubee)
 担当教員の所属:理工学研究科
 開講学年:3年  開講学期:前期  単位数:2単位  開講形態:講義
 開講対象:情報・エレクトロニクス学科  科目区分:専門教育科目・選択科目1 
【授業の目的】
ICT(情報通信技術)の中核となる計算機システムの構成と各構成要素の働きを理解する。
計算機に関する情報表現の基礎から計算機システムとしてのハードウェアおよびソフトウェアの構成までを広く学び、具体的な実例とともに最新の技術動向も理解する。

【授業の到達目標】
1.計算機システムの基本構成について説明できる[ノイマン型計算機、計算機の構成要素]
2.コンピュータの命令について理解している[命令の表現、ループ・関数の実現]
3.情報表現と演算に関する基礎を理解している[固定小数点数・浮動小数点数の表現と四則演算]
4.コンピュータの性能を評価できる[性能の定義、性能向上手法]
5.記憶階層の概念を理解している[キャッシュ、仮想記憶]

【授業概要(キーワード)】
情報表現、演算システム、計算機の基本構成、コンピュータの性能、記憶階層、計算機システム

【科目の位置付け】
「計算機基礎」、「情報システム設計とOS」と合わせて、計算機の設計に必要な基礎能力を養成する。特に、「計算機基礎」で学んだ知識は、事前によく整理し、理解しておくこと。

【授業計画】
・授業の方法
テキスト内容および関連技術の説明を講義形式(スライド使用)で行う。
・日程
(実情に合わせて変更する可能性あり)
第1週 計算機システムの基本構成
第2- 4週 命令とその表現
第5- 8週 情報表現と演算システム
第9- 11週 コンピュータの性能
第12-14週 記憶階層
第15週 まとめと期末試験

【学習の方法】
・受講のあり方
分からないことはそのままにせず、オフィス・アワーなどを活用し早めに解決しておくこと。
・授業時間外学習へのアドバイス
1回の授業につき30分程度は予習をしておく。
1回の授業につき1時間程度は復習をし、分かったこととそうでないことを区別する。
分からないことはよく調べてすぐに解決しておくこと。

【成績の評価】
・基準
数回(4-6回)のミニテスト(またはレポート提出)を課す(計50点満点)。必須目標ミニテスト・レポートは60%未満の得点の場合、再テスト(レポート再提出)となる。期末試験は50点満点で、ミニテスト(レポート)との合計で100点となる。全必須目標ミニテスト・レポートで60%以上の得点、かつ合計点で60点以上が合格となる。
・方法
期末試験は試験期間内に行う。
試験問題は、授業目標欄記載の項目をクリアしているかどうかを確かめるものとなる。

【テキスト・参考書】
参考書:David A. Patterson / John L. Hennessy、成田光彰訳、「コンピュータの構成と設計」第5版(上・下)、日経BP社、2014年12月、ISBN978-4-8222-9842-5、ISBN978-4-8222-9843-2

【その他】
・学生へのメッセージ
コンピュータの設計が自在にできる能力を身に付ければ、情報技術分野で生きていく技術者としての活動の幅が極めて大きくなります。この授業を足がかりにして、しっかり基礎固めをしてください。
・オフィス・アワー
毎週水曜日 16:00-17:00 8-214号室(8号館2階)

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