正畑 康郎

情報入門

• 必修
• 前期・後期
• 1年次

学ぶこと

本学部の基礎となる、情報システム、情報のデジタル化、ネットワーク、セキュリティ、データ活用、モデル化、アルゴリズムの分野について学ぶ。情報システムの仕組み、画像や音声等をシステム内部で扱うときのデジタル表現、インターネットの仕組みや情報セキュリティの重要性を理解し、現代社会でデジタル技術がどのように使われているかを考える。さらに、データを集めて分析する方法や、実際の問題を解決するためにシミュレーションを活用する方法を学ぶ。そして、プログラミングに必要なアルゴリズムの作り方や使い方を学ぶ。

一緒に担当: 西田 健次、坂根 広史、山下 一郎

コンピュータアーキテクチャⅠ

• 必修
• 前期・後期
• 1年次

学ぶこと

この科目では、現代社会で使われているコンピュータの基礎的な知識を身に付ける。まず、コンピュータやネットワークが社会でどんな役割を果たしているのか理解する。次に、コンピュータの基本的な構造と、ソフトウェアがコンピュータでどのように動くのかを学ぶ。その後、並列処理のしくみと仮想記憶について学び、そこに存在するトレードオフを理解する。これらを通じて、現代社会でのコンピュータの役割と、その構成を理解する。

標準化入門

• 選択
• 前期・後期
• 4年次

学ぶこと

「標準（Standard）」とは、いろいろなハードウェアやソフトウェアをうまく組み合わせるための決まりやルールのことである。これを使うことで、製品を作るための費用を大幅に減らすことができ、また、製品を市場に出すのも簡単になる。さらに、標準を作るリーダーになることで、市場で他の競争相手に対して大きな有利な立場を取ることができる。この講義では、まず標準がなぜ重要なのかを説明し、その後、デジタル技術に関する主要な標準について紹介する。その後、特許との関係（標準必須特許や特許ポリシー）や認証について学ぶ。最後に、標準を活用して、他の会社と差別化する方法をいくつか概観し、自らの優位性を強化するための基礎を学ぶ。

コンピュータアーキテクチャⅡ

• 選択
• 前期・後期
• 2年次

学ぶこと

この科目では、コンピュータアーキテクチャⅠ、デジタル回路に引き続き、コンピュータの仕組みをひも解いてゆく。まず、コンピュータの基本的な構造と、機械語がコンピュータでどのように実行されるのか、条件分岐がどう実現されるのかを学び、高水準言語についても学ぶ。その後、記憶階層について学ぶ。また、パイプライン処理や並列処理といった高速化の手法やクラウドコンピューティングという技術についても学ぶ。これらを通じて、コンピュータの内部構造に関する深い理解を得る。

デジタル回路

• 選択
• 前期・後期
• 2年次

学ぶこと

この科目では、コンピュータを作るために使われるデジタル回路の基本を学ぶ。まず、デジタル回路学習用に設計された簡単なプロセッサの構成を示して、デジタル回路を作るために必要な部品やAND, OR, NOTなどの基本的な論理回路や組み合わせ回路、順序回路について学ぶ。また、回路の性能についての基本的な知識も学ぶ。その後、実際に使われているコンピュータハードウェアの構成について学ぶ。これらを学ぶことで、実際にデジタル回路の設計や、問題を解決するために必要な基礎的な知識とスキルを身に付ける。

IoT デバイス入門

• 選択
• 前期・後期
• 3年次

学ぶこと

SNSなどで広がった情報社会は、今後「モノ」ともつながって、遠隔操作したり、モノが集めた情報を使ったりするようになる。この授業では、そんな未来の情報社会で活躍する「モノ」、つまりIoT（モノのインターネット）デバイスの基本を学ぶ。まず、IoTがどんなものかを理解し、次にIoTデバイスがどう作られているかを学ぶ。その後、センサやアクチュエータという物理的な部品がどんな仕組みで動くのか、そしてそれをソフトウェアでどう制御するのかを学ぶ。また、IoTデバイスがインターネットに接続するための無線通信技術にも触れる。最後に、IoTデバイスをネットワークに接続する方法も学ぶ。これらの技術を活用すると、IoTデバイスを自由に作れるようになる。

デジタルLSI設計入門

• 選択
• 前期・後期
• 3年次

学ぶこと

この科目では、デジタルLSI（大規模集積回路）を設計するための基礎を学ぶ。まず、集積回路が社会のなかでどのような役割をはたしているのかを確認する。次に、集積回路を設計して作る流れを理解した後、回路を作るために必要な基本的な知識を学ぶ。例えば、半導体の製造方法や、トランジスタやインバータの仕組み、回路設計で使うルールやレイアウト設計方法について学ぶ。その後、実際にデジタル回路を設計する流れを学ぶ。ここでは、Verilog HDLというハードウェア記述言語を使って回路を設計する方法を学ぶ。また、CADツールを使った回路の最適化や、FPGAでの配置配線も学ぶ。さらに、デジタルLSIならではの設計技術（テストの簡単化や、クロック信号の配分方法、消費電力を減らす方法、微細化による課題など）についても学ぶ。これらを学ぶことで、デジタルLSIの設計に必要な基礎知識を身につける。