山下 一郎

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: 正畑 康郎、西田 健次、坂根 広史

ソフトウェアアーキテクチャⅠ

• 必修
• 前期・後期
• 1年次

学ぶこと

ソフトウェアアーキテクチャは、システム全体の構造や設計の考え方を学ぶための重要な分野である。この科目では、システムを構成するソフトウェアとは何かという基本から始め、ソフトウェアアーキテクチャの役割や仕組みについて学ぶ。ソフトウェアアーキテクチャは、システムを効率的に作り、使いやすく保つための設計方法であり、アプリやウェブサービスなど身近な例を通して解説する。また、ソフトウェアがどのように作られ、動作するのかを学ぶことで、将来の応用や発展的な学修への土台を作る。

システムプログラミング基礎Ⅰ

• 選択
• 前期・後期
• 1年次

学ぶこと

C言語は、コンピュータの仕組みに非常に近い言語であり、幅広い分野で活用されている。例えば、家電や自動車の制御に使われる組み込みシステム、WindowsやLinuxといったオペレーティングシステム、高速な計算を必要とする科学技術分野、ゲーム開発などに利用されている。 この授業では、C言語を使いながら、プログラミングの基本的な考え方や技術を学ぶ。C言語の特徴や文法、データの種類、変数、計算の方法、プログラムの流れを制御する命令、関数、配列、文字列といった基礎的な内容を理解することを目指す。 また、これらを基に簡単なプログラムを作成し、実行する力を身につける。 この授業を通じて、C言語を使ったプログラミングの基礎をしっかりと学び、実際にコードを書く力を養う。

データエンジニアリング

• 選択
• 前期・後期
• 3年次

学ぶこと

この授業では、データエンジニアリングの基礎を学ぶ。データサイエンスがデータの分析や活用に重点を置くのに対し、データエンジニアリングはその基盤を支える技術を担う。データを「収集」「加工」「保存」「配信」する技術について、実践を通して理解する。具体的には、WebスクレイピングライブラリやAPI(アプリケーションプログラミングインターフェイス)を使ってデータを収集し、生成AIで疑似データを作成する方法を学ぶ。また、欠損値や重複データを整えるデータクレンジングや、リレーショナルデータベースとNoSQLによるデータ保存方法を学ぶ。さらに、収集から配信までのデータパイプラインを構築し、PythonやSQLを使って一連のデータ処理を実践する。データ活用の基盤を作る技術を体系的に学び、現場で役立つスキルを身につける。

Webアプリケーション開発

• 選択
• 前期・後期
• 2年次

学ぶこと

この科目では、Webアプリケーションを作る方法を学ぶ。Webアプリケーションは、データを扱うバックエンド、画面を表示して操作を受け付けるフロントエンド、データを保存するデータベースで構成されている。まず、バックエンドフレームワークを使い、データを保存したり取り出したりする方法を学ぶ。また、APIと呼ばれる、アプリケーション同士がデータをやり取りする仕組みを作り、他のシステムや画面と連携する方法も学ぶ。次に、仮想環境を用いて開発環境を準備し、アプリを動かす練習を行う。さらに、フロントエンドライブラリを使い、画面に情報を表示したり、データとやり取りできる仕組みを作る。授業では、シンプルな管理アプリを例に機能を拡張しながら開発を進め、全体の流れを理解することを目指す。

ソフトウェアアーキテクチャⅡ

• 選択
• 前期・後期
• 2年次

学ぶこと

この科目では、ソフトウェアアーキテクチャの応用的な設計手法を学ぶ。ソフトウェアアーキテクチャとは、システム全体の構造や設計を考えるための枠組みであり、効率的で管理しやすいシステムを作るために重要な役割を果たす。本授業では、分散システムやクラウドアーキテクチャといった最新の設計方法を取り上げ、具体例を通じて仕組みを理解する。また、モジュール化やデータ管理の考え方を復習し、システム間の連携を実現するAPI(アプリケーションプログラミングインタフェース)設計やデータベースとの統合についても学ぶ。設計図の作成や分析を通して、実践的な設計力を身につけることを目指す。

システムプログラミング基礎Ⅱ

• 選択
• 前期・後期
• 2年次

学ぶこと

C言語は、コンピュータの仕組みに非常に近い言語であり、幅広い分野で活用されている。例えば、組み込みシステム、オペレーティングシステム、科学技術分野、ゲーム開発などに利用されている。 この授業では、「システムプログラミング基礎Ⅰ」で学んだC言語の基本を基礎に、「ポインタ」というデータの場所（アドレス）を直接操作できる重要なツールについて学ぶ。ポインタを使いこなすことで、効率的で柔軟なプログラムを作成できるようになることを目指す。 また、データを整理する「構造体」、メモリ効率を高める「共用体」、ファイル入出力、処理を簡潔にまとめる「マクロ」、そしてC言語の最新規格についても学ぶ。 この授業を通じて、C言語の基礎をさらに発展させ、高度なプログラミング技術を身につける。

システムプログラミング発展

• 選択
• 前期・後期
• 3年次

学ぶこと

この授業では、C++11/14以降の新機能と実践的なプログラミングテクニックを学ぶ。オブジェクト指向プログラミングやデザインパターンを活用し、保守性や拡張性の高いコードを書くためのスキルを身につける。また、STL(標準テンプレートライブラリ)やラムダ式、スマートポインタなどの最新機能を理解し、効率的なプログラム設計と実装を体験する。さらに、並行処理やマルチスレッドプログラミングにも触れ、システム開発に必要な高度な技術を修得する。実践的な課題に取り組みながら、問題解決能力と応用力を高めることを目指す。

次世代プログラミング言語

• 選択
• 前期・後期
• 4年次

学ぶこと

この授業では、次世代プログラミング言語を用いて、システムプログラミングの基礎から応用までを体系的に学ぶ。マルチスレッドや非同期プログラミングといった高度な技術を活用しながら、効率的で安全性の高いプログラムを設計・実装するスキルを修得する。また、Webサーバーの構築を通して、実践的なソフトウェア開発の流れを体験し、パフォーマンスやセキュリティを考慮した設計力を養う。本講義はプログラミング経験者を対象とし、C/C++やPythonの知識を前提とした内容を扱う。