情報科学部Faculty of Computer and Information Sciences
PRI300KA-CS-293（情報学基礎 / Principles of informatics 300）情報科学実験Computer Science Laboratory Work
赤石 美奈、李 亜民、馬 建華Mina AKAISHI, Yamin LI, Ma JIANHUA
授業コードなどClass code etc
| 学部・研究科Faculty/Graduate school | 情報科学部Faculty of Computer and Information Sciences |
| 添付ファイル名Attached documents | |
| 年度Year | 2022 |
| 授業コードClass code | J0442 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 秋学期授業/Fall |
| 曜日・時限Day/Period | 火1/Tue.1,火2/Tue.2 |
| 科目種別Class Type | |
| キャンパスCampus | 小金井 / Koganei |
| 教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
| 配当年次Grade | |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | |
| 他学部公開科目Open Program | |
| 他学部公開（履修条件等）Open Program (Notes) | |
| グローバル・オープン科目Global Open Program | |
| 成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
| 成績優秀者の他学部科目履修（履修条件等）Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
| 実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | |
| SDGsCPSDGs CP | |
| アーバンデザインCPUrban Design CP | |
| ダイバーシティCPDiversity CP | |
| 未来教室CPLearning for the Future CP | |
| カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
| 千代田コンソ単位互換提供（他大学向け）Chiyoda Campus Consortium | |
| 選択・必修Optional/Compulsory | |
| カテゴリー（2022年度以降入学者）Category (2022~) | |
| カテゴリー（2021年度以前入学者）Category (~2021) | |
| カテゴリーCategory |
専門教育科目 専門科目 |
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Outline (in English)
We need deep understanding of both software and hardware to study computer science. Student will obtain an understanding of computer science through implementing natural language processing, FPGA design, and so on.
Before/after each lecture, students will be expected to spend two hours to understand the course content and write program for exercises.
Grading will be decided based on final reports (100%).
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的（何を学ぶか）Outline and objectives
情報科学を学ぶにはソフトウェア、ハードウェア双方に関する深い理解が必要となる。本講義では、自然言語処理の実装や、FPGAによるハードウェア設計など、今まで学んできたことがらよりも高度な実験に取り組むことにより、情報科学分野のより深い知見を得ることを目標にする。
到達目標Goal
ソフトウェア実装に関しては、暗号の複雑なアルゴリズムの実装などを通して、現在世の中で利用されている技術をプログラミングする能力を獲得する。ハードウェアに関しては，最新のCAD/CAEツールを用いて簡単な入出力デバイスを制御するハードウェアの設計，及び実装を行う．
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか（該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連）Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち「DP2」と「DP4-1」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)（学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. ）
受講者は、担当教員の異なる三つの実験に取り組む。実験はハードウェアの制御から複雑なアルゴリズムのソフトウェア実装まで多岐にわたり、４から５週で一定の成果を上げることが求められる。
各課題に対しては、教員やTAによるレビューや学生相互レビュー等を通じて、各ステップ毎に必要な知識の理解を促すようにフィードバックを行う。
アクティブラーニング（グループディスカッション、ディベート等）の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク（学外での実習等）の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching：対面/face to face
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
1[対面/face to face]：ガイダンス・実験テーマ（自然言語処理）の説明
講義全体の概要を理解するとともに，実験テーマの概要を理解し，システム構築に必要な環境を整える
2[対面/face to face]：形態素解析
形態素解析について理解するとともに，実際にプログラミングする
3[対面/face to face]：構文解析
構文解析について理解するとともに，実際にプログラミングする
4[対面/face to face]：ベクトル空間法
ベクトル空間法による単語や文書の類似度計算について学び，実際にプログラミングする
5[対面/face to face]：第二回の実験テーマの説明，簡単な回路設計
第二回の実験で利用するツールの説明を行うとともに，ハードウェア開発キットDE0-CV上で簡単な回路設計を行う
6[対面/face to face]：Verilog HDLを用いた回路設計(1)
Verilog HDLを用いて，開発するハードウェアの設計，及びシミュレーションを行う
7[対面/face to face]：Verilog HDLを用いた回路設計(2)
Verilog HDLを用いて，開発するハードウェアの設計，及びシミュレーションを行う
8[対面/face to face]：システム設計
基本的な入出力装置を使ったハードウェアシステムの設計と実装を行う
9[対面/face to face]：より高度なシステム設計
入出力装置の制御を行うインターフェイスの設計と実装を行う
10[対面/face to face]：第三回の実験テーマの説明
第三回の実験の概要を説明する
11[対面/face to face]：実装するシステムの設計
第三回の実験で実装するシステムの設計を行う
12[対面/face to face]：システム実装(1)
第11回の講義で設計したシステムの実装を行う
13[対面/face to face]：システム実装(2)
第12回の講義で設計したシステムの実装を行う
14[対面/face to face]：システム評価
実装したシステムの評価を行う
授業時間外の学習（準備学習・復習・宿題等）Work to be done outside of class (preparation, etc.)
講義内で課題，あるいは各回に到達目標を設定するので，講義内で課題を完成できない場合や，目標に到達できない学生は，次回の講義までに課題の完成，目標到達までの作業などの授業外学習を行うこと．本授業の準備・復習時間は、計2時間を標準とします。
テキスト（教科書）Textbooks
必要なテキストは講義内で適宜示す．
参考書References
特になし．
成績評価の方法と基準Grading criteria
講義内で出される課題の出来，及び三つの実験のそれぞれで提出する最終レポートの出来により総合的に評価する(100％)．各実験の最終レポートの点数は、等配分(1/3)して、総合成績を算出する。ただし、各実験において合格点を得られない場合は、総合成績として不合格となる。
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
特になし．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
実験では貸与PCを利用する．