授業科目名	計算機アーキテクチャI
時間割番号	TCS112
担当教員名	小澤　賢司
開講学期・曜日・時限	後期・木・I	単位数	2
＜対象学生＞
(未登録)
＜授業の目的＞
計算機のハードウェア構成や機能について，その基本的な用語や概念を知らないと，後続するソフトウェア系の科目の理解が困難になる．本講義では，情報系関連科目で共通に使用される計算機の機能と構造に関する基礎概念を習得することを目的とする．
＜本授業科目による獲得・涵養が特に期待されるコンピテンシー＞（能力・資質）
工学部(～2023年度入学生)>コンピュータ理工学科向け 記号 コンピテンシー（能力・資質）   CS-A 専門 6.情報科学、及び、数学や自然科学等の知識と手法を用いて、以下のことができる。 6c.各種のツールや手法に関する十分な知識をもち、それらをシステムの設計・開発・運用に応用できる。 ◎
＜到達目標＞  到達目標とは
目標NO 説明 コンピテンシーとの対応 CS 1 計算機の機能と構造に関する基礎概念を説明でき，適切に利用できること． CS-A 2 計算機での数や情報の表現方法を説明できること． CS-A 3 論理回路の原理や組み合わせを理解し，論理回路設計の基本に基づき設計できること． CS-A 4 情報処理システムを設計・実現できること． CS-A
＜成績評価の方法＞
目標No 割合 評価の観点 1 25% 理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する． 2 25% 理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する． 3 25% 理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する． 4 25% 理解度と習得レベルを筆記試験等で評価する． 合計 100%
＜授業の方法＞
「情報処理及び実習」，「プログラミング基礎」，「プログラミング基礎演習」を予め履修し，その講義内容を充分理解していることが望ましい．
＜受講に際して・学生へのメッセージ＞
・講義指定の教科書や参考書以外も積極的に活用することを勧めます。 ・2024年度は「コンピュータ理工学科において，この科目の単位を未修得の学生」のみが対象とした開講です。それゆえ，2023年度の講義のビデオを教材としたオンデマンド開講です。2024年担当教員の小澤は，受講生からの質問対応，中間／期末試験の実施・成績管理を担当します。
＜テキスト＞
堀桂太郎, 図解コンピュータアーキテクチャ入門（第3版）, 森北出版, ISBN:978-4-627-82903-9
＜参考書＞
柴山潔, 改訂新版　コンピュータアーキテクチャの基礎, 近代科学社, ISBN:4764903040 Randal E. Bryant, David R. O'Hallaron, Computer Systems: International Version: A Programmer's Perspective, Pearson Education, ISBN:0137133367 大薮多加志, コンピュータ・アーキテクチャ, 東海大学出版会, ISBN:4486015096
＜授業計画の概要＞
1 タイトル 概要，歴史，ノイマン型コンピュータの基礎 事前学習 事後学習 事前学習として先行科目内容の確認．事後学習として当日の講義内容の振り返り． 授業内容 概要，歴史，ノイマン型コンピュータの基礎 2 タイトル ノイマン型コンピュータの基本動作 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 ノイマン型コンピュータの基本動作 3 タイトル 論理回路の基礎 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 論理回路の基礎 4 タイトル 論理回路の設計，加算器の表現 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 論理回路の設計 5 タイトル 演算アーキテクチャ１（データ表現，演算アルゴリズム１） 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 論理回路の設計，加算器の表現 6 タイトル 演算アーキテクチャ（演算アルゴリズム２） 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 データ表現，演算アルゴリズム 7 タイトル 命令セットアーキテクチャ１（命令，アドレッシング） 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 命令 8 タイトル 中間評価：総括とまとめ 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容全体に対する復習． 授業内容 これまでの授業のまとめ 9 タイトル 命令セットアーキテクチャ２（CISCとRISC） 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 アドレッシング，CISCとRISC 10 タイトル 制御アーキテクチャ 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 制御アーキテクチャ 11 タイトル メモリアーキテクチャ 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 メモリアーキテクチャ 12 タイトル キャッシュメモリと仮想メモリ，命令デコーダ回路の設計 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 キャッシュメモリと仮想メモリ 13 タイトル 割り込みアーキテクチャ 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 割り込みアーキテクチャ 14 タイトル パイプラインアーキテクチャ，入出力とシステム 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容の復習と，当日の講義内容の振り返り． 授業内容 パイプラインアーキテクチャ，入出力とシステム 15 タイトル 最終評価：総括とまとめ 事前学習 事後学習 ここまでの授業内容全体に対する復習． 授業内容 これまでの授業のまとめ 16 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 17 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 18 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 19 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 20 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 21 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 22 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 23 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 24 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 25 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 26 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 27 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 28 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 29 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容 30 タイトル 事前学習 事後学習 授業内容
＜前年度授業に対する改善要望等への対応＞
・授業後半については，教室改修の影響があったので，実施形態について受講生に「対面／オンライン／オンデマンド」の希望調査を行った。その結果として「オンデマンド希望」が多かったので，そのように実施した。しかし，授業評価アンケートでは，3名から「対面がよかった」という要望があった。（一方で，4名からは「オンデマンドでよかった」という感想も寄せられており，これは調査結果に従ったことがよかったことを示唆している）。→ なお，2024年度は「過年度生のみ受講可能」であるので，2023年度の講義ビデオを用いたオンデマンド講義（中間・期末の試験のみ対面）で実施する予定である。 ・その他に「学生主体の活動をもう少し増やしてもいいと思った」「小テストを行なって理解度の確認をする」といった単発の要望があった。→ 2025年度に新学科科目として開講する場合には，現状よりも演習の時間を増やすようにしたい。
＜備考＞
特になし．