京都大学 京都大学

Introduction to Computer Science

Numbering Code U-LAS30 20004 LJ10
U-LAS30 20004 LJ11
U-LAS30 20004 LJ12 		Year/Term 2022 ・ First semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year All students Target Student For all majors
Language Japanese Day/Period Wed.5
Instructor name IGARASHI ATSUSHI (Graduate School of Informatics Professor)
TAKAGI NAOFUMI (Graduate School of Informatics Professor)
KAWAHARA TATSUYA (Graduate School of Informatics Professor)
Takayuki ITO (Graduate School of Informatics Professor)
Outline and Purpose of the Course コンピュータや計算の原理を追求する計算機科学は，現代情報社会のインフラを成す計算機システムにとってなくてはならない学問分野であると同時に，「情報」について探究する「情報学」の柱のひとつでもある．「計算機科学概論」では，計算の原理やアルゴリズムなどの計算機科学の基礎，ハードウェアとソフトウェアからなる計算機システムの構成などについて概説するとともに，人工知能，知覚情報処理などをとりあげる．計算メカニズムを数学的に思考する内容であるので留意して履修すること．
Course Goals 計算の原理やアルゴリズム，計算機システムの構成について、その概要を理解する．
Schedule and Contents 第１回(高木)　導入 - デジタルシステムでのデータ表現
　本講義について説明し、社会におけるコンピュータの利用状況、計算機科学について述べる．さらにデジタルシステムでのデータの表現方法について述べる．
第２回(高木)　デジタルシステムでの数の表現と演算
　デジタルシステムでの数の表現、演算について述べる．また、誤り訂正符号を紹介する．
第３回(高木)　ハードウェアの基礎
　２進数の演算が論理関数として表せられることを示し、論理関数を計算する組合せ論理回路について述べる．
第４回(高木)　コンピュータの仕組み
　簡単なプロセッサを例にコンピュータの仕組みと基本的な動作について述べる．
第５回(五十嵐)　プログラミング言語と言語処理系(1)
　ソフトウェアを記述するためのプログラミング言語と、それを動作させるためのプログラミング言語処理系について述べる．
第６回(五十嵐)　プログラミング言語と言語処理系(2)
様々なプログラミング言語について述べる．
第７回(五十嵐)　オペレーティングシステム(OS)
　基本ソフトウェアであるOSについて述べる．
第８回(五十嵐) ネットワーク
　コンピュータ同士で通信を行うための基本的な仕組みについて述べる．
第９回(河原) 言語・オートマトン
　有限状態オートマトン、 正規表現、 文脈自由言語について述べる．
第１０回(河原)　情報符号理論
　情報量とエントロピー、ハフマン符号、マルコフ情報源、n-gramモデルについて述べる．
第１１回(河原)　機械学習
　パターン分類器、 ロジスティック回帰モデル、リカレントニューラルネットワークについて述べる．
第１２回(伊藤)　人工知能概要
　人工知能の歴史、問題、最近の話題について紹介する．
第１３回(伊藤)　人工知能アルゴリズムの基礎
　探索、推論、制約充足、プランニング、ニューラルネット、深層学習について述べる．
第１４回(伊藤)　マルチエージェントシステムの基礎
　マルチエージェントの概要や、投票理論、オークション理論、メカニズムデザインの基礎について述べる．
《期末試験》
第１５回　フィードバック
Evaluation Methods and Policy 講義中や宿題として行う演習および定期試験(筆記)により，計算機科学の基礎，計算機システムの構成，それぞれ授業内容の理解度を合計して評価する．割合については授業中に指示する．
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) 講義資料による予復習と演習課題
Textbooks Textbooks/References 適宜，資料を配布する．
References, etc. ディジタル作法, Brian W. Kernighan（著）、久野靖（訳）, (オーム社), ISBN:978-4-274-06909-3
　授業中にも適宜紹介する．
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