基礎直流回路 fundamentals of electric circuitsoffice.hkg.ac.jp/~kyoumu/2015/ks/420.pdf ·...

区分専門科目群－専門応用科目

情報制御系科目担当教員松尾邦昭

授業科目基礎直流回路

英訳 Fundamentals of Electric Circuits

配当年次１年次前期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】直流回路の基礎を教える。抵抗の直列接続、並列接続、直並列合成接続などを通して、電流がどのように流れるかを詳しく解説する。電池、抵抗、電流計等を持参し、実物を見せながら、また小実験をしながら講義は進める。

【授業の目的】直流回路とはどんな回路なのか、直流電流はどのように流れているのか等を理解する。

【到達目標】直流回路の計算、オームの法則、KVL、KCLが理解できるようにする。

【準備学習(予習・復習)】毎回の小テスト、適宜、復習と宿題を課す。

【授業計画】

第１回直流回路の概要

第２回物資と電子

第３回電子流と電流

第４回オームの法則

第５回オームの法則（例題と演習）

第６回 KCLの基礎

第７回 KCLの応用と数値計算

第８回 KVLの基礎

第９回 KVLの応用と数値計算

第１０回直列回路と並列回路

第１１回少し複雑な直並列回路

第１２回ミルマンの法則

第１３回鳳・テブナンの定理

第１４回ノートンの定理

第１５回まとめ

【教科書】なし。プリントを配布する。

【参考書】テキストブック電気回路本多徳正（日本理工出版会）

【成績評価基準】課題宿題 20%、小テスト 30%, 期末試験 50%

【メッセージ】講義は休まずに出席すること。宿題課題等は自分でとくこと。わからないときには来室すること。


情報制御系科目担当教員池坊繁屋

授業科目計算機入門

英訳 Introduction to Computer Systems

配当年次 1 年次後期必選別選択単位数 2 単位

【授業の概要】コンピュータはどのような部品から構成され、どのような機能で動作しているのかを学ぶ。また、コンピュータネットワークの基礎を学ぶ。

【授業の目的】・計算機（コンピュータ）を構築している構成要素およびそれらの機能について学ぶ。・論理回路の基礎概念を学び、その結果をどのように利用するかを知る。・OSI・TCT/IPモデルを基礎としたネットワークの基礎概念を学ぶ。

【到達目標】・コンピュータの基礎を修得し、さらにその基礎知識による応用力を身につける。・ネットワークの基礎を修得し、さらにその基礎知識による応用力を身につける。

【準備学習(予習・復習)】・授業内容をよく理解しておくこと、不明点は質問すること・配付プリントを整理し内容を理解すること

【授業計画】

第１回電子計算機とは

第２回アナログとデジタル

第３回論理演算とブール代数

第４回論理式の表現と簡単化

第５回組合せ回路と順序回路

第６回状態遷移と形式言語

第７回まとめ１

第８回ネットワーク基礎知識

第９回 OSI・TCP/IP基礎知識

第１０回物理層、データリンク層

第１１回ネットワーク層Ⅰ

第１２回ネットワーク層Ⅱ

第１３回ネットワーク層Ⅲ

第１４回トランスポート層、アプリケーション層

第１５回まとめ２

【教科書】教科書は開講する前に指定する

【参考書】

【成績評価基準】課題(30%)、期末試験(50%)、平常点(20%)で評価する。

【メッセージ】・1年前期「情報概論」を受講していることが望ましい。・2年から開講されるネットワーク資格科目の講義を受講予定の学生は、本講義を必ず受講すること。


情報制御系科目担当教員南憲明

授業科目計算機基礎

英訳 Introduction to Computers

配当年次 2 年次後期必選別選択単位数 2単位

【授業の概要】計算機のハードウェアの概要を知った上で各構成要素の詳細や原理について学ぶ．ソフトウェアとして，簡単な構造のCPUを例として，アセンブリ言語について，その考え方の基礎を学ぶ。

【授業の目的】

・計算機のハードウェアを理解するとともに，ソフトウェアについて考え方を学ぶ。

【到達目標】・計算機の基礎的事項について学習し，ハードウェアや機械語などを理解する。

【準備学習(予習・復習)】・前回の授業内容をよく理解しておくこと，不明点は質問すること。

【授業計画】

第１回計算機のハードウェアの概要

第２回 CPUの構成と動作

第３回メモリの構成と動作

第４回ハードディスクの構成と動作

第５回入出力インターフェースの構成と動作

第６回情報の表現

第７回基本演算

第８回まとめ 1

第９回 CPUとアセンブリ言語の基礎

第１０回アセンブリ言語 1

第１１回アセンブリ言語 2

第１２回アセンブリ言語 3

第１３回アセンブリ言語 4

第１４回アセンブラ，コンパイラ

第１５回まとめ 2

【教科書】授業において指示する。

【参考書】各回における参考書は授業において提示する。

【成績評価基準】期末試験(70%)，授業中の課題(30%)で評価する。

【メッセージ】



授業科目計算機アーキテクチャ

英訳 Computer Architecture

配当年次 3 年次前期必選別選択単位数 2 単位

【授業の概要】計算機内部で、アドレス、命令コード、データがどのように処理され動作しているのかを学ぶ。また、その効率化や高速化がどのように行われているのかも学ぶ。

【授業の目的】・情報システムの基礎としてコンピュータシステムの設計思想について学ぶ。・計算機アーキテクチャの基礎として、まずノイマン型計算機の処理方法を中心に学び、その応用としての並列性、スケーラビリティなどの知識も学ぶ。

【到達目標】・計算機アーキテクチャの基礎を修得し、さらにその基礎知識による応用力を身につける。


【授業計画】

第１回計算機モデル

第２回コンピュータの基本構造

第３回ノイマン型計算機アーキテクチャ

第４回命令セットの設計

第５回メモリシステムⅠ

第６回メモリシステムⅡ

第７回入出力制御

第８回中間まとめ

第９回パイプライン処理Ⅰ

第１０回パイプライン処理Ⅱ

第１１回並列処理システム：概要

第１２回並列処理システム：マルチプロセッサ

第１３回並列処理システム：メモリ

第１４回将来展望など



【参考書】

【成績評価基準】課題提出(50%)、小テスト(30%)、平常点(20%)で評価する。

【メッセージ】・1年前期「情報概論」、1年後期「計算機入門」、2年後期「計算機基礎」を受講していることが望ましい。


情報制御系科目担当教員中村学

授業科目計算機応用

英訳 Applications of Computer


【授業の概要】計算機の応用技術であるデータベース、それを利用するためのSQL、それを利用したアプリケーションのアーキテクチャ、作成方法を理解する。

【授業の目的】データベースとそれを利用したアプリケーションのアーキテクチャ、作成など、計算機の応用技術について学習する

【到達目標】データベース，SQLの基礎を学び、それらを利用したアプリケージョンを作成できる。

【準備学習(予習・復習)】前回の授業内容をよく理解しておくこと。不明点は質問すること。

【授業計画】

第１回導入

第２回データベース①

第３回データベース②

第４回データベース③

第５回 SQL①

第６回 SQL②

第７回 SQL③

第８回 SQL④

第９回データベースを利用したアプリケーション①

第１０回データベースを利用したアプリケーション②

第１１回データベースを利用したアプリケーションの作成①

第１２回データベースを利用したアプリケーションの作成②

第１３回データベースを利用したアプリケーションの作成③

第１４回データベースを利用したアプリケーションの作成④


【教科書】開講前に指定する。

【参考書】開講前に指定する。

【成績評価基準】レポート(80%)、授業への取り組み(20%)で評価する。




授業科目プログラミングⅠ

英訳 Programming I

配当年次 2 年次前期必選別選択単位数 2単位

【授業の概要】プログラミング言語の機能（関数、配列、ポインタ、構造体）について学ぶ。問題を分析、プログラムを設計、構築する方法を学ぶ。

【授業の目的】プログラミング言語に関して、関数、配列、ポインタ、構造体について学習する。

【到達目標】プログラミングの基礎を学び、関数、配列、ポインタ、構造体を使用したプログラムを作成できる。


【授業計画】

第１回導入

第２回関数① 関数の宣言

第３回関数② 関数の使用

第４回関数③ 関数の応用

第５回配列① 配列の宣言

第６回配列② 配列への代入

第７回配列③ 配列の使用

第８回ポインタ① ポインタの宣言

第９回ポインタ② アドレス演算

第１０回ポインタ③ ポインタポインタ

第１１回ポインタ④ ポインタの応用

第１２回構造体① 構造体の宣言

第１３回構造体② 構造体の使用

第１４回構造体③ 構造体の応用




【成績評価基準】期末試験(60%)、レポート(20%)、授業への取り組み(20%)で評価する。




授業科目プログラミングⅡ

英訳 Programming II


【授業の概要】 GUI（Graphical User Interface）を持つプログラムの作成、コンパイル、実行の方法を学ぶ。問題を分析、プログラムを設計、構築する方法を学ぶ。

【授業の目的】プログラミングの応用例の1つとしてGUIプログラミングについて学習する。

【到達目標】プログラミングの基礎を学び、GUIを持つプログラムを作成できる。


【授業計画】

第１回導入

第２回フレーム

第３回イベント処理① イベント処理の作成

第４回イベント処理② イベント処理の登録

第５回ボタン

第６回ラベル

第７回メニュー

第８回ポップアップメニュー

第９回テキストフィールド

第１０回テキストエリア

第１１回ダイアログ

第１２回コンボボックス

第１３回リスト

第１４回応用




【成績評価基準】期末試験(60%)、レポート(20%)、授業への取り組み(20%)で評価する。




授業科目データ構造とアルゴリズム

英訳 Data Structures and Algorithms


【授業の概要】データ構造とアルゴリズムの基礎（計算量、スタック、キュー、連結リスト、2分木、整列）について学習する。

【授業の目的】データ構造とアルゴリズムの基礎について学ぶ。

【到達目標】データ構造とアルゴリズムの基礎を学び、効果的なプログラムを作成できる。


【授業計画】

第１回導入

第２回計算量の概念

第３回配列によるスタックの概念

第４回配列によるキューの概念

第５回連結リスト① 連結リストの作成

第６回連結リスト② 連結リストの探索

第７回連結リストを用いたスタック

第８回連結リストを用いたキュー

第９回 2分木

第１０回 2分木の探索① 行きがけ順、通りがけ順、帰りがけ順探索

第１１回 2分木の探索② 深さ優先探索

第１２回 2分木の探索③ 幅優先探索

第１３回整列① バブルソートの解説

第１４回整列② バブルソートの作成

第１５回整列③ 他の整列アルゴリズムの紹介







授業科目ネットワークセキュリティ入門

英訳 Introduction to Network Security


【授業の概要】ネットワークセキュリティの基本知識と技術について学ぶ。また、セキュリティ管理・対策に関する基本的な考え方を理解し、セキュリティを維持するために必要な認証、アクセス制御、暗号などの技術の役割を理解する。

【授業の目的】・情報の収集や活用を安全に行うため、情報セキュリティが必要であることを理解するとともに、情報セキュリティに対する脅威と脆弱性にはどのようなものがあるのかを理解する。

【到達目標】・ネットワークセキュリティの基礎を修得し、さらにその基礎知識による応用力を身につける。


【授業計画】

第１回セキュリティの基本概念

第２回 TCP/IPの仕組み

第３回情報資産

第４回脅威と脆弱性

第５回リスクマネジメント

第６回セキュリティマネジメント

第７回個人情報保護

第８回中間まとめ

第９回人的セキュリティ対策の種類

第１０回技術的セキュリティ対策の種類

第１１回物理的セキュリティ対策の種類

第１２回暗号技術

第１３回セキュリティの実装技術

第１４回国際標準・法律



【参考書】

【成績評価基準】課題提出(50%)、小テスト(30%)、平常点(20%)で評価する。

【メッセージ】・セキュリティを意識しながらネットワークを使用しましょう



授業科目ネットワークセキュリティ応用

英訳 Applications of Network Security


【授業の概要】安全にコンピュータ、コンピュータネットワークを利用するためのセキュリティに関する知識と技術について学習し、危険性を実際に確かめる。

【授業の目的】安全にコンピュータ，コンピュータネットワークを利用するためのセキュリティに関する知識と技術について学習する。

【到達目標】コンピュータ，コンピュータネットワークを利用するためのセキュリティに関する知識と技術の基礎を学び、理解する。


【授業計画】

第１回セキュリティに関する動向

第２回ファイアウォールとDMZ

第３回個人情報の漏洩に対するセキュリティ

第４回電子メールとセキュリティ

第５回 Web通信とセキュリティ

第６回無線LANとセキュリティ

第７回課題研究

第８回不正アクセスの手口・監査ツール

第９回 SSL/TLS

第１０回インターネットアプリケーション

第１１回 UUCPのセキュリティ

第１２回 Webサーバのリスクへの対策

第１３回 FTPサーバのセキュリティ

第１４回課題研究








授業科目インターネット基礎（CCNA1）

英訳 Basic Internet Networking


【授業の概要】インターネットやその他のコンピュータネットワークのアーキテクチャ、構造、機能、コンポーネント

、およびモデルについて学ぶ。

【授業の目的】・ネットワークの知識を習得し、CCENT/CCNA資格を取得する授業シリーズの1つ目である。・IP アドレスの原理と構造、およびイーサネットの概念とメディアと動作の基礎を学ぶ。

【到達目標】・簡単な LAN を構築し、ルータとスイッチの基本設定や IP アドレス計画を実装できるようになる。

【準備学習(予習・復習)】・講義前にWebテキストの講義内容をよく理解しておくこと、不明点は質問すること・講義終了後はWebテスト（アセスメント）を受け、内容を理解すること

【授業計画】

第１回ネットワークについて

第２回ネットワーク OS の設定

第３回ネットワークプロトコルと通信

第４回ネットワークアクセス

第５回イーサネット

第６回ネットワーク層

第７回トランスポート層

第８回 IP アドレスⅠ

第９回 IP アドレスⅡ

第１０回 IP ネットワークのサブネット化Ⅰ

第１１回 IP ネットワークのサブネット化Ⅱ

第１２回アプリケーション層

第１３回ネットワークとは

第１４回実技のまとめ



【参考書】参考書は開講する前に指定する

【成績評価基準】 Webテスト（65%）、実技テスト（35%）で評価する。

【メッセージ】・ネットワークに関する自分の技術的なスキルを高め、ネットワーク関係の技術資格に挑戦しよう。


情報制御系科目担当教員歌谷昌弘

授業科目ネットワーク管理実務（CCNA2）

英訳 Topics of Network Administrations

配当年次２年次後期必選別選択単位数 2 単位

【授業の概要】ネットワークの階層モデルを理解し，ローカルエリアネットワークの構築技術とネットワークルーティン

グ理論を勉強する。

【授業の目的】・ローカルエリアネットワークの管理方法を学習する。

【到達目標】・ローカルエリアネットワークを管理するために必要な知識と技術を身につける。


【授業計画】

第 1回 LANの設計

第 2回スイッチの設定と管理

第 3回 VLAN

第 4回 VLAN間ルーティング

第 5回ルーティングプロトコル

第 6回ルーティングとスイッチング

第 7回スタティックルーティング

第 8回ダイナミックルーティング

第 9回 EIGRP

第 10回 OSPF

第 11回標準アクセスリスト

第 12回拡張アクセスリスト

第 13回 DHCP

第 14回 NAT

第 15回まとめ

【教科書】開講する前に指定する。

【参考書】開講する前に指定する。


【メッセージ】・2年前期「インターネット基礎（CCNA1）」を受講し、アカデミーとして修了した学生のみ受講できる。・ネットワークに関する技術的なスキルを高め，ネットワーク関係の技術資格に挑戦しよう。


情報制御系科目担当教員歌谷昌弘

授業科目 LAN設計（CCNA3）

英訳 Topics of Network Design

配当年次３年次前期必選別選択単位数 2 単位

【授業の概要】ローカルエリアネットワークの基本技術を紹介し、LAN論理設計，物理設計，テスト管理に関する基本手

法と実際の設計事例を勉強する。

【授業の目的】・ローカルエリアネットワークの設計手法を学習する。

【到達目標】・ネットワーク設計方法を学び、実際に小規模なネットワークを構築する力を身につける。


【授業計画】

第 1回ネットワーク設計の実装

第 2回 LANの冗長性

第 3回スパニングツリープロトコル

第 4回リンク集約の概念

第 5回リンク集約の設定

第 6回ワイヤレスLAN の基本設定

第 7回ワイヤレスLAN のセキュリティ

第 8回シングルエリアOSPFの実装

第 9回高度なシングルエリアOSPFの実装

第 10回シングルエリアOSPFのトラブルシューティング

第 11回マルチエリアOSPF

第 12回 EIGRPの実装

第 13回高度なEIGRPの実装

第 14回 EIGRPのトラブルシューティング

第 15回まとめ

【教科書】開講する前に指定する。

【参考書】開講する前に指定する。


【メッセージ】・2年後期「ネットワーク管理実務（CCNA2）」を受講し、アカデミーとして修了した学生のみ受講できる。・ネットワークに関する技術的なスキルを高め，ネットワーク関係の技術資格に挑戦しよう。



授業科目 WAN設計（CCNA4）

英訳 WAN Design Topics


【授業の概要】複雑なネットワークでコンバージドアプリケーションに必要な WAN テクノロジーとネットワークサービスについて学ぶ。

【授業の目的】・ネットワークの知識を習得し、CCENT/CCNA資格を取得する授業シリーズの4つ目である。・ネットワークデバイスを設定し、トラブルシューティングやデータリンク層プロトコルの一般的な問題を解決するための方法を学ぶ。

【到達目標】・ネットワーク要件に合わせてネットワークデバイスと WAN テクノロジーを選択するための基準を理解することができる。


【授業計画】

第１回階層型ネットワーク設計

第２回 WANへの接続Ⅰ

第３回 WANへの接続Ⅱ

第４回ポイントツーポイント接続

第５回フレームリレーⅠ

第６回フレームリレーⅡ

第７回 IPv4のネットワークアドレス変換

第８回ブロードバンドソリューション

第９回サイト間接続のセキュリティ保護Ⅰ

第１０回サイト間接続のセキュリティ保護Ⅱ

第１１回ネットワークの監視

第１２回ネットワークのトラブルシューティングⅠ

第１３回ネットワークのトラブルシューティングⅡ

第１４回実技のまとめ



【参考書】参考書は開講する前に指定する


【メッセージ】・3年前期「LAN設計（CCNA3）」を受講し、アカデミーとして修了した学生のみ受講できる。・ネットワークに関する技術的なスキルを高め，ネットワーク関係の技術資格に挑戦しよう。



授業科目直流回路とインターフェイス

英訳 Direct Current Circuits and Interfaces

配当年次１年次後期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】一年前期科目「基礎直流回路」の復習から始め、複雑な直流回路の解法に挑戦する。回路を解くための種々の「法則」と「定理」の手法・用法・使い方を深く学習し、直流インターフェース回路にも言及する。種々の小道具を持参し、小実験等を組み込みながら講義を進める。

【授業の目的】複雑な直流回路の考え方、また回路の解法を取り巻く種の々「法則」の活用の仕方を学習する。

【到達目標】各種の「法則」・「定理」を使った計算ができるようにする。


【授業計画】

第１回簡単な直流回路の復習

第２回ミルマンの法則とその応用

第３回ミルマンの法則を使った複雑な回路への挑戦

第４回鳳・テブナンの定理とその応用

第５回鳳・テブナンの定理を使った複雑な回路への挑戦

第６回ノートンの定理とその応用

第７回ノートンの定理を使った複雑な回路への挑戦

第８回相反の定理とその応用

第９回相反の定理を使った複雑な回路への挑戦

第１０回重ね合わせの定理

第１１回重ね合わせの定理の応用

第１２回 Y―△ 変換

第１３回 △―Y 変換

第１４回電力の話


【教科書】なし。プリントを配布する。

【参考書】「テキストブック電気回路」本多徳正（日本理工出版会）





授業科目デジタル回路とパターン認識

英訳 Direct Current Circuits and Interfaces

配当年次 2 年次前期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】講義は、NOT回路、AND回路、OR回路の動作の詳しい説明より始める。テストボード上に実際にＣＭOS74シリーズなどの素子を配置しながらの実習を交えながら進める。最後に高度な音声認識・画像認識などのパターン認識回路の概要を説明する。

【授業の目的】 AND回路,OR回路,NOT回路などの論理回路の考え方等を理解することを目的とする。ＣＭＯＳ74シリーズの詳しい使い方・応用を理解する。音声認識・画像認識などのパターン認識回路の概要を学習する。

【到達目標】 NOT回路、AND回路、OR回路の基本動作が説明できる。


【授業計画】

第１回 NOT回路の動作

第２回 AND回路の動作

第３回 OR回路の動作

第４回ブール代数とは

第５回基本論理演算

第６回半加算器

第７回全加算器

第８回エンコーダー

第９回 TenKey（数字入力に特化したキー）

第１０回デコーダー

第１１回７seg. ドライバー

第１２回１０進３桁加算器

第１３回１０進３桁減算器

第１４回音声認識回路とパターン認識回路


【教科書】よくわかるデジタル回路電気書院

【参考書】電気・電子回路計算入門講座電波新聞社


【メッセージ】原則として、一年後期科目「計算機入門」の単位を修得している学生を対象とする。講義は休まずに出席すること。宿題課題等は自分でとくこと。わからないときには来室すること。


情報制御系科目担当教員松尾邦昭南憲明

授業科目情報制御実験 I

英訳 Experiments on Electronic Circuits, Part I

配当年次２年次後期必選別選択単位数１単位

【授業の概要】下記の実験項目に従って進める。学生には、実験前の理論の学習、実験後のデータの整理を通して、理論値と実験値の違いを詳細に検討し、レポートの提出を義務付ける。

【授業の目的】各種の実験を通して、ダイオード、トランジスタ、FET等の動作を理解する。

【到達目標】ダイオードの使い方、トランジスタの特徴、FETの動作が十分説明できる。

【準備学習(予習・復習)】適宜、復習と予習を課す。

【授業計画】

第１回ガイダンス

第２回ダイオード回路の理論（講義）

第３回ダイオード回路の実験

第４回実験のまとめと考察、その１

第５回トランジスタ回路の理論（講義）

第６回トランジスタ回路の実験

第７回実験のまとめと考察、その２

第８回 FET回路の理論（講義）

第９回 FET回路の実験

第１０回実験のまとめと考察、その３

第１１回無安定マルチ・バイブレーターの理論（講義）

第１２回無安定マルチ・バイブレーターの実験

第１３回実験のまとめと考察、その４

第１４回全実験の総まとめと考察

第１５回補講実験日と予備日

【教科書】なし。ただし小冊子「情報制御実験 I」を配布する。

【参考書】なし。

【成績評価基準】実験レポート「まとめと考察」 100%

【メッセージ】実験は休まずに出席すること。「まとめ・考察」は自分の力で考えまとめること。


情報制御系科目担当教員南憲明松尾邦昭

授業科目情報制御実験 II

英訳 Experiments on Electronic Circuits, Part II

配当年次３年次前期必選別選択単位数１単位

【授業の概要】下記の実験項目に従って進める。学生には、実験前の理論の学習、実験後のデータの整理を通して、理論値と実験値の違いを詳細に検討し、レポートの提出を義務付ける。

【授業の目的】各種の実験を通して、Flip-Flop回路、カウンター回路、Ｈ－ブリッジ回路等の動作を理解する。

【到達目標】 Flip-Flopの特徴、カウンター回路の動作、H-ブリッジの使い方等が十分説明できる。

【準備学習(予習・復習)】適宜、復習と予習を課す。

【授業計画】

第１回ガイダンス

第２回 Flip-Flop回路の理論（講義）

第３回 Flip-Flop回路の実験

第４回実験のまとめと考察、その１

第５回カウンター回路の理論（講義）

第６回カウンター回路の実験

第７回実験のまとめと考察、その２

第８回フォト・インターラプター回路の理論（講義）

第９回フォト・インターラプター回路の実験

第１０回実験のまとめと考察、その３

第１１回 H-ブリッジの理論（講義）

第１２回 H-ブリッジの実験

第１３回実験のまとめと考察、その４

第１４回全実験の総まとめと考察

第１５回補講実験日と予備日

【教科書】なし。ただし小冊子「情報制御実験 II」を配布する。


【成績評価基準】実験レポート「まとめと考察」 100%

【メッセージ】実験は休まずに出席すること。「まとめ・考察」は自分の力で考えまとめること。



授業科目センシング電子回路技術

英訳 Remote Sensing and Electronic Circuits


【授業の概要】センサーの種類について学習する．アナログ回路の各素子について学習した後，具体的な回路について学習する。


・センサーの種類を学ぶ。

・センサーを活用するためのアナログ電子回路について学ぶ．

【到達目標】アナログ電子回路の素子と回路解析について学習し，回路解析手法を理解する。


【授業計画】

第１回センサーとアナログ回路

第２回センサーの種類とその原理 1

第３回センサーの種類とその原理 2

第４回素子の概要トランジスタ、電界効果トランジスタ

第５回増幅回路 1

第６回増幅回路 2

第７回演算増幅器の基礎

第８回反転増幅器、非反転増幅器

第９回加算回路、加減算回路

第１０回積分回路、微分回路

第１１回アクティブフィルタ回路

第１２回演算増幅器の内部回路

第１３回差増増幅器の概要

第１４回電子回路のシミュレーション








授業科目ロボット制御工学

英訳 Robotics

配当年次 3年次前期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】

マイクロコンピュータ（マイコン）の成り立ち・歴史から講義を始め、マイコンの基本構成と基本動作を詳しく解説す

る。１５回の講義を通して、学生は特にワン・チップ・マイコンの代表でもあり、多くの書籍が出版されている

PIC16F873 のアーキテクチャー、アセンブリ言語、機械語、アセンブラーの考え方を学習する。このマイコンを使用

して、PWM制御、A/D変換、D/A変換等を学び、超音波距離センサ、光センサからの入力手法の考え方を学習、

ロボットアーム制御方式の基礎を習得する。講義はテストボードにて実際の回路を組みながら行う。


マイコンの基本構成と基本動作を理解することを目的とする。特に本講義では PIC16F873 のアーキテクチャー、ア

センブリ言語、機械語、アセンブラーの考え方を修得する。

【到達目標】機械語、アセンブリ言語、マイコンのアーキテクチャ等が自分の言葉で説明できる。

【準備学習(予習・復習)】適宜、復習と宿題を課す。

【授業計画】

第１回マイコンとは

第２回マイコンの基本構成と基本動作

第３回 PIC16F873のアーキテクチャとメモリ構成

第４回 PIC用アセンブリ言語

第５回アデンブリ言語とプログラム

第６回 LED等出力とプログラム

第７回センサー入力とプログラム

第８回ダーリントン回路と直流モーター

第９回 FET回路と直流モーター

第１０回 PWM信号とモーター速度

第１１回 A/D変換プログラム

第１２回 D/A変換プログラム

第１３回 PICとロボットアームの動き

第１４回ロボットアームの複雑な動き


【教科書】なし。適宜プリントを配布する。

【参考書】「おもしろい PICマイコン」中尾真治（オーム社）





授業科目組み込み技術

英訳 Embedded System Engineering

配当年次 3年次後期必選別選択単位数２単位


授業は１５回の講義と実習の形態をとり、H8マイコンを使用して、機械機器・装置の色々な制御・管理のための入出

力の考え方、プログラムの流れを講義する。簡易実験ボードを使用しながら、H8マイコンに命令やデータ等を転送

する場合の考え方・方法を学習する。下記の講義内容に従って進める。


組み込み技術とは、特定の機能を実現するために家電製品、機械機器・装置に組み込まれるコンピュータシステム

のことを意味する。この講義では、ルネサス・テクノロジー社製の H8マイコンを使用して、機械機器・装置の色々な

制御・管理のための入出力の考え方、プログラムの流れを講義する。学生は、H8 マイコンに命令やデータ等を転

送する場合の考え方・方法を修得する事を目的とする。

【到達目標】 H8マイコンのアーキテクチャ、メモリーマップ、入出力ポートの使用等が自分の言葉で説明できる。


【授業計画】

第１回 CPUの概要

第２回 CPUの動作モードとアドレス空間

第３回 I/Oポート

第４回 C言語

第５回ヘッダファイル等

第６回 H8マイコンと周辺電子回路

第７回 LEDランプの点滅

第８回モーター駆動回路

第９回スイッチ入力回路

第１０回直流モーターのPWM制御

第１１回 ITUの機能

第１２回割り込み処理

第１３回 A/D変換とD/A変換

第１４回ラジコン用サーボモーターの制御


【教科書】「Ｈ８マイコン入門」堀桂太郎東京電機大学出版局



【メッセージ】原則として、３年前期科目「ロボット制御工学」の単位を修得した学生を対象とする。講義には休まずに出席すること。宿題等は自分で解くこと。分からないところはどんどん質問すること。


情報制御系科目担当教員高石武史

授業科目情報数学

英訳 Information Mathematics


【授業の概要】情報技術の基礎となる数学的な基礎を学ぶ。フーリエ変換、ラプラス変換といったデータ処理法の基礎と、その結果を信号処理や微分方程式の解法などにどのように利用していくかを学ぶ。できるだけ実例をあげながら授業を進める。

【授業の目的】情報通信技術等の基礎となる数学理論とその利用方法を学び、問題を整理し、抽象化する手法を学ぶ。フーリエ解析の基礎を学び、その性質と、その結果をどのように利用するかを知る。また、ラプラス変換を使って実際の工学的問題に現れる常微分方程式が解けるようにする。

【到達目標】・いろいろな波形をフーリエ級数で表現でき、デルタ関数を含むフーリエ積分ができるようにする。・電気回路・バネの振動等における2階までの常微分方程式の解をラプラス変換で求められるようにする

【準備学習(予習・復習)】・前回の授業内容をよく理解しておくこと、不明点は質問すること・指定された課題を期限までに提出すること

【授業計画】

第１回フーリエ変換とは

第２回三角関数の復習

第３回フーリエ級数

第４回いろいろなフーリエ級数

第５回フーリエ級数の性質

第６回フーリエ積分とフーリエ変換

第７回フーリエ変換の基本的性質

第８回デルタ関数とそのフーリエ変換への応用

第９回中間まとめ

第１０回離散フーリエ変換

第１１回フーリエ変換と微分方程式

第１２回ラプラス変換の基本的性質

第１３回ラプラス逆変換

第１４回ラプラス変換の線形常微分方程式への応用

第１５回まとめと演習

【教科書】なし

【参考書】「フーリエ解析入門」谷川明夫（共立出版）

【成績評価基準】期末試験(100%)で評価する


これらの基礎概念が、実際に情報分野においてどのように使われているかを知ってほしい。

●微分・積分 I、線形代数 I・IIを履修していることが望ましい。


情報制御系科目担当教員高木尚光

授業科目データ分析・処理概論

英訳 Introduction to Probability and Statistics

配当年次２年次後期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】確率や統計の理論および定義など講義で習った内容を、テキストの例題を丁寧に説明することで理解の確認を行うといった形態で授業を進める。

【授業の目的】現代社会において存在している様々なデータを分析・処理する方法論として、文科系・理科系を問わず理解することが必要となっている確率論と統計学を学ぶ。

【到達目標】確率論と統計学について学習し、考え方および基礎的内容を理解する。

【準備学習(予習・復習)】・前回の授業内容をよく理解しておくこと、不明点は質問すること。

【授業計画】

第１回データの整理と表現（度数分布）

第２回データの整理と表現（代表値と散布度）

第３回データの整理と表現（相関と回帰）

第４回確率の定義とその性質

第５回確率（条件付き確立、独立性）

第６回確率変数と確率分布

第７回基本的な確率分布

第８回標本分布（母集団と標本）

第９回標本分布（標本分布、中心極限定理）

第１０回推定（点推定）

第１１回推定（区間推定）

第１２回検定（検定の考え方）

第１３回検定（母平均の検定）

第１４回検定（母分散の検定）


【教科書】第1回目の授業で提示する。

【参考書】・馬場裕、「初歩からの統計学」、牧野書店・稲垣、吉田、山根、地道、「データ科学の数理統計学講義」（裳華房）

【成績評価基準】期末試験(80%)、小テスト(20%)で評価する。




授業科目情報理論

英訳 Information Theory


【授業の概要】まず，情報理論の基礎となる確率論について学ぶ。次に，情報理論がコンピュータネットワークにおける情報通信において，情報を高能率に伝送するために不可欠であることを学ぶ。


・情報理論，符号理論と暗号理論の概要を知る。

・確率に基づく情報量の定量化とエントロピーと情報源符号化の考え方について，その概要を知る。

・情報理論の実際の応用について概要を知る。

【到達目標】情報工学における「情報」について学習し，情報量が計算可能な量であることを理解する。


【授業計画】

第１回情報理論，符号理論，暗号理論とその相互関係

第２回確率論の基礎(1)

第３回確率論の基礎(2)

第４回確率モデル

第５回確率モデルによる情報の定量化

第６回エントロピーとその確率に基づく定義

第７回いろいろなエントロピー

第８回まとめ１

第９回確率に基づく情報源のモデル化

第１０回マルコフ情報源

第１１回確率に基づく通信路のモデル化

第１２回歪を伴わない情報源符号化

第１３回歪を伴う情報源符号化

第１４回情報理論の応用と最近の話題








授業科目代数学

英訳 Algebra


【授業の概要】代数学の基礎を学ぶ。情報通信工学への応用についても概要を学ぶ。


・整数論の初歩を中心に代数学について学ぶ。

・代数学と情報の信頼性を確保するために不可欠な理論である符号理論との関係を知る。

・代数学とセキュリティを保証するために不可欠な理論である現代暗号理論との関係について知る。

【到達目標】整数論の初歩について学習し，その応用である符号理論や暗号理論との関係を理解する。


【授業計画】

第１回代数学とその応用

第２回集合と写像

第３回整数の基本性質

第４回約数と倍数

第５回合同式

第６回まとめ 1

第７回群

第８回対称群と行列群

第９回環

第１０回剰余環

第１１回有限体

第１２回有限体上の原始多項式

第１３回ガロア体と符号理論

第１４回整数論と暗号理論








授業科目符号理論

英訳 Coding Theory


【授業の概要】情報通信工学において，情報の信頼性を確保するために不可欠な理論である符号理論について，ガロア体

の基礎，誤り訂正の原理，符号の構成および符号化・復号の理論を学ぶ。


・誤り訂正の原理，符号の構成および符号化・復号の理論を理解する。符号理論と代数学の関連を理解する。

・符号理論に使用される技術用語とその意味を理解し，その実際の応用について知る。

【到達目標】符号理論の原理，使用される技術用語とその意味を理解し，その実際の応用について知る。


【授業計画】

第１回情報理論，符号理論，暗号理論

第２回なぜ誤り訂正ができるのか

第３回線形符号と生成行列，検査行列

第４回ハミング符号 1(符号化)

第５回ハミング符号 2(復号)

第６回巡回符号 1(符号化)

第７回巡回符号 2(復号)

第８回まとめ１

第９回ガロア体と体の上の多項式

第１０回ガロア体と符号理論

第１１回 GF(2)上の生成多項式とBCH符号

第１２回拡大体とRS符号

第１３回畳み込み符号とビタビ復号法

第１４回符号理論の応用例と最近の話題







情報制御系科目担当教員大塚厚二

授業科目幾何学

英訳 Geometry

配当年次３年次後期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】高校数学Ａ「平面図形」をユークリッド幾何学で復習，次に「図形と方程式」を解析幾何学で振り返り，図形の変換を線形変換（行列）で表現する。最後に非ユークリッド幾何学について話す。板書による授業を中心とするが，コンピュータグラフィックスなど幾何学の応用についても教える。

【授業の目的】数学で必要な論理を養うため，ユークリッド幾何学を中心に図形幾何学を講義する。計算問題と違い，幾何学での論証は正解を見極めるのが難しい。

【到達目標】幾何学を通じて正解と不正解の違い，演繹法，帰納法，背理法，転換法などが自由に使えるようにする。

【準備学習(予習・復習)】課題をだす。次の授業で黒板に解答を書いてもらう。どこを間違ったかを理解し、復習する。

【授業計画】

第１回オリエンテーションと導入

第２回ユークリッド幾何学（公理、公準）

第３回角度と平行

第４回三角形の合同と相似

第５回三角形の辺の長さ、面積、重心

第６回円と比例

第７回デカルト、座標、ベクトル

第８回式と直線、平面、点から平面への距離

第９回円、放物線、双曲線

第１０回ベクトル、行列、2次形式

第１１回 1次変換と行列、行列の対角化

第１２回 2次形式の分類と円錐曲線（2次曲面）

第１３回非ユークリッド幾何学(楕円幾何学)

第１４回非ユークリッド幾何学(双曲幾何学)


【教科書】プリントを配布する。

【参考書】プリントに記載する。

【成績評価基準】黒板に書いた解答(40%)、２回のレポート(60%)。

【メッセージ】幾何学は、数学で最も必要とされる論理を学ぶ最適な題材と言われる。この内容を、伝統的な数学の教育方法を用いて教える。



授業科目システム工学

英訳 System Theory

配当年次 4次前期必選別選択単位数 2単位


１５回の講義では、高度な微分積分等の数学を多く使用するので、これらの数学の復習から始め、行列・行列式等

の線形代数、ベクトル・行列の考え方・計算の仕方に重点を置き、線形計画法、非線形計画法、整数計画法等の理

論と実際の手法を講義する。たくさんの例題・演習問題を講義の中に取り入れ数値計算を学生に課す。


与えられた条件の下に、ある目的関数の最大・最小などの極値を求める最適化手法・技術は理学・工学を含む多く

の領域で必要とされている。本講義では、学生は線形計画法、非線形計画法、整数計画法などの数理計画法の理

論と手法を理解する事を目的とする。

【到達目標】線形計画法、非線形計画法、整数計画法等の手法を用いて、色々な問題が自分で解ける。


【授業計画】

第１回行列と行列式

第２回線形代数

第３回ベクトル

第４回曲線の方程式と法線ベクトル

第５回曲面の方程式と法線ベクトル

第６回１次形式の関数

第７回２次形式の関数

第８回固有値問題

第９回関数の極値

第１０回関数の最適化（勾配法）

第１１回関数の最適化（ニュートン法）

第１２回線形最小二乗法

第１３回非線形最小二乗法

第１４回線形計画の標準形と基本定理


【教科書】「これなら分かる最適化数学」金谷健一著（共立出版）



【メッセージ】講義には休まずに出席すること。宿題等は自分で解くこと。分からないところはどんどん質問すること。



授業科目データ伝送

英訳 Transmission Engineering


【授業の概要】情報通信工学において，データ伝送の基礎となるネットワークにおけるトラフィックの理論，画像伝送の

ための画像符号化技術および認証のための暗号技術の概要を学ぶ。

【授業の目的】・データ伝送の基礎となるトラフィック理論の概要を知る。・マルチメディア伝送について，最も情報量が大きい画像伝送の際の画像符号化の概要を知る。・データ伝送の際セキュリティ上問題となる認証技術の概要とその基礎となる暗号技術の概要を知る。

【到達目標】・情報通信工学における基礎的事項，画像情報源符号化と暗号技術について理解する。


【授業計画】

第１回コンピュータネットワークとデータ伝送

第２回情報通信工学の基礎

第３回ネットワークにおけるトラフィックの理論

第４回統計的性質とシステム

第５回ポアソン分布と指数分布

第６回画像の情報源符号化

第７回画像符号化アルゴリズム；DCT

第８回情報理論と画像符号化アルゴリズム

第９回暗号通信の基礎

第１０回暗号とは何か

第１１回暗号技術の中身(秘密鍵暗号と公開鍵暗号)

第１２回ディジタル署名と認証の原理

第１３回 AES暗号とRSA暗号

第１４回今後の展望







情報制御系科目担当教員神垣太持

授業科目情報処理演習

英訳 Information Processing Workshop

配当年次３年次後期必選別選択単位数２単位

【授業の概要】中学校技術・家庭科における「情報とコンピュータ」の指導に関して、前半では「コンピュータの基本的な構成と機能及び操作」と「コンピュータの利用」の指導方法について学ぶためにパソコンを使用した情報処理に関する演習を行う。後半では「プログラムと計測・制御」に関する指導方法を学ぶためにマイコンを使用したセンサによる計測、LEDやモータの制御に関する演習を行う

【授業の目的】中学校技術・家庭科の「情報とコンピュータ」における指導の実際を認識し、「コンピュータの基本的な構成と機能及び操作」の指導方法を習得する。また、「コンピュータの利用」や「プログラムと計測・制御」の指導に必要な、パソコンを用いた各種情報処理やマイコンを用いたシステムの制御に関する基本的スキルを身につける

【到達目標】中学校技術・家庭科の該当分野における指導方法習得のための基本的スキルを身につける

【準備学習(予習・復習)】予習として次回の項を読んでおき、復習として授業の要点をまとめておくこと

【授業計画】

第１回：コンピュータの基本的な構成と機能

第２回：パソコンによる情報処理演習（1）文書処理

第３回：パソコンによる情報処理演習（2）表計算処理

第４回：パソコンによる情報処理演習（3）データベース処理

第５回：パソコンによる情報処理演習（4）図形処理

第６回：マイコンの機能と構成

第７回：マイコンによる計測・制御演習（1）計測と制御

第８回：マイコンによる計測・制御演習（2）マイコンプログラミング

第９回：マイコンによる計測・制御演習（3）LED制御

第１０回：マイコンによる計測・制御演習（4）スイッチによる入力

第１１回：マイコンによる計測・制御演習（5）LCDによる状態の表示

第１２回：マイコンによる計測・制御演習（6）モータの制御

第１３回：マイコンによる計測・制御演習（7）センサからの入力

第１４回：教材への展開

第１５回：まとめ

【教科書】担当者が作成した小冊子を配布する。

【参考書】中学校学習指導要領解説（技術・家庭編）。また、担当者が作成し共有のサーバにアップロードしてあるものを各自ダウンロードして使用する

【成績評価基準】レポート(60%)、授業への取り組み(40%)により評価する

【メッセージ】教員の免許状取得のための必修科目（中学校技術／情報とコンピュータ（実習を含む。））

基礎直流回路 fundamentals of electric circuitsoffice.hkg.ac.jp/~kyoumu/2015/ks/420.pdf ·...

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