コンピュータ概論

アルゴリズムの役割と科学、計算の歴史、バベッジの階差機関、コンピュータの歴史といった要素を探求して理解を深める。また、抽象化の技術を学び、その重要性を認識する。

ビットの格納に関わる基礎的なブール代数と論理ゲートを体系的に修得する。ブール代数の理解を深め、論理ゲートを用いた演算の理解を進める。

コンピュータのメインメモリとマスストレージについて学び、メモリ構成やメモリ容量の測り方、磁気システムと光学システム、フラッシュドライブの仕組み、そしてファイルの格納と取り出し方法を理解する。

ビットパターンによる情報の表現方法を学ぶ。数値、文字、画像、映像、音声の各データ表現を理解し、情報処理の基礎を身につける。

２進記法や２進加算の基礎から、２進数による小数(分数)の理解、桁上がりの理解までを深める。また、２進数と10進数の変換法や16進数表記も学修し、コンピュータの基礎となる数理理解力を養う。

整数と小数の格納方法について理解を深める。具体的には、２の補数記法やエクセス記法、固定小数点記法、浮動小数点記法の学修を行う。さらに、誤差とは何か、打ち切り誤差についても理解を深める。

「データ圧縮と通信エラー」では、汎用データ圧縮技法を学び、画像、音声、ビデオの圧縮方法を修得する。さらにデータの欠損とその対策、パリティビット、エラー訂正符号についても理解を深める。

CPUの基本とプログラム内蔵コンピュータの概念を修得し、入出力装置やマシン語の理解も深める。加えて、プログラムの実行と例を通して、データとしてのプログラムの理解を促進する。

論理演算とローテーション、シフト演算の基本的な理解と適用を深める。また、算術演算装置の仕組みとその活用法を学ぶ。

コントローラーの役割やダイレクトメモリアクセス、ハンドシェーキングの理解を深め、よく使用される通信経路や通信速度、その他のアーキテクチャを学修する。実際の装置との通信方法について理解を深める。

オペレーティングシステムの歴史から必要性、アーキテクチャ、構成要素、起動方法までを理解し、ソフトウェアの階層性についても学び、現代のコンピュータシステムを深く理解する。

マシンの動作の調整法を理解し、プロセス管理やセキュリティの考え方を学ぶ。また、プロセス間の競合調整、時間の調整、タイムシェアリングについても深く研究する。

アルゴリズムの基本概念から表現方法、発見方法までを学修する。繰り返し構造や再起構造などを通じて、アルゴリズムの効率性と正当性を理解する。

プログラミング言語の歴史的展望から伝統的な概念、手続ユニット、言語の実装法までを学び、オブジェクト指向型プログラミング、並行動作のプログラミング、宣言型のプログラミングについても理解を深める。

関数とその計算、チューリングマシン、万能プログラミング言語を理解し、計算不能関数や問題の複雑さについて学び、公開鍵暗号の理論を掴む。計算の原理を体系的に学ぶための授業である。