情報科学Ⅰ

Information Science I

全学共通科目／教職課程科目

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理学部

2年

IASBA2GCA1

2.00単位

講義 (Lecture)

2024年度前期

佐藤　井一

理学部

日本語

目標4

月・金曜（両曜日とも13:00−17:00）
理学部研究棟7F715室

sato@sci.u-hyogo.ac.jp

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4-2◎

目標１:磨き続ける力

【講義目的】
情報科学の入門的な知識・技能として、次の3つを習得する。(1) コンピュータ・データ・通信に関する基礎知識、(2) コンピュータによる数値計算やデータを活用するために必要な知識・技能、(3) 人工知能（AI）の基礎知識。
【到達目標】
1.　播磨理学キャンパス情報処理室の端末を操作できる。
2.   コンピュータの原理、データ表現、通信ネットワークのしくみについて説明できる。
3.   プログラミングやブロック線図により、データの活用や数値計算を実施できる。
4.   AIの基本的なしくみを説明できる。

キーワード：2進数，論理回路，Logisim，CPU，メモリ，データ，暗号・復号，VBA，JavaScript，MATLAB，Simulink，機械学習，ニューラルネットワーク

【講義内容】
本講義は、情報科学に関する基礎知識の説明、プログラミングの実施、シミュレータの実演から成る。毎回、小テストもしくはレポート課題のどちらかが出される。小テストは講義時間内に提出し、レポート課題は後日ネット経由で提出する。
【講義計画】
1. Linux入門　※ 播磨理学キャンパス情報処理室では、Windows OSと共にLinux OSの利用が可能です。
2. コンピュータの原理1［2進数（整数、小数、2の補数、IEEE754フォーマット）、16進数、コンピュータの構造］
3. コンピュータの原理2［論理演算、論理回路、CPU・メモリの原理］
4. Logisimによる論理回路設計
5. データ［文字コード、各種画像・音声・動画ファイル、圧縮と解凍］
6. 通信ネットワークのしくみ［インターネット、暗号・復号］
7. プログラミングの基礎［各種プログラミング言語の分類分け、VBAプログラミングの説明（オブジェクト指向の説明を含む）］
8. 表計算ソフトによるプログラミング1［変数とデータ型、サブルーチン、条件分岐、繰り返し］
9. 表計算ソフトによるプログラミング2［乱数とその応用例、配列、微分方程式の数値解法］
10. インターネットブラウザでのプログラミング［HTML, CSS, JavaScript］
11. MATLAB入門［計算とグラフ化］
12. Simulink入門［ブロック線図による微分方程式の計算］
13. AIの基本的な仕組み［ニューラルネットワーク・機械学習の基礎］
14. 機械学習による文字認識の基礎　※ コンピュータで体験
15. 将来のコンピュータ（量子コンピュータなど）の紹介［現在のコンピュータ（ノイマン型コンピュータ）の問題点とそれを解決するための試みを紹介］
定期試験

資料を配付する（教科書は無し）。資料はUniversal Passportでダウンロード可能にする。

草薙 信照 (著)「コンピュータと情報システム 第2版」，サイエンス社(2015/9/25)，ISBN 9784781913698．

J. Glenn Brookshear (著), 神林 靖 (訳), 長尾 高弘  (訳)「入門 コンピュータ科学　ITを支える技術と理論の基礎知識」，KADOKAWA (2017/3/15)，ISBN 9784048930543．

道用 大介 (著)「世界でいちばん簡単な ExcelVBAのe本 第4版」，秀和システム(2022/5/14)，ISBN 9784798067117．

外村 将大 (著)「独習JavaScript 新版」，翔泳社(2021/11/15)，ISBN 9784798160276．

青山 貴伸 (著), 蔵本 一峰 (著), 森口 肇 (著)「最新 使える! MATLAB 第3版」，講談社 (2023/6/1) ，ISBN 978-4065317884. 

Tariq Rashid(著)，新納 浩幸 (監, 訳)「ニューラルネットワーク自作入門」，マイナビ出版 (2017/4/28)，ISBN 9784839962258．

【予習】ユニバーサルパスポート上の配付資料を予めダウンロードし授業前に読む。(7.5 h)
【復習】講義内で出題される課題（7回ほどを予定）を行い、メールで提出する。(52.5 h)

採用しない。

【成績評価の基準】
講義目的・到達目標に記載する能力の到達度に応じて、S（90点以上）、A（80点以上）、B（70点以上）、C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】
授業中の小テスト、レポート課題、期末試験をそれぞれ1/3ずつの割合で評価する。

小テストとレポート課題の解答例については講義内で解説する。期末試験の模範解答については希望者のみ解説する。

情報処理システムのユーザ登録を確認し、 播磨理学キャンパス情報処理室の端末が利用可能な状態にしておく。
電子メールや Webブラウザなどの基本的な操作は、データサイエンス入門などの授業を通じて習得しておく。
授業に関する連絡はUniversal Passportに掲載するので、 授業期間中は週1回以上確認する。

該当しない。

本講義は、教職免許状「数学」(物質科学科)を取得しようとする者にとっての必修科目である。本科目の講義目的「(2)コンピュータによる数値計算やデータを活用するために必要な知識・技能（の習得）」、および到達目標「3. プログラミングやブロック線図により、データの活用や数値計算を実施できる」が、教職課程と関連付けられる。