情報科学部Faculty of Computer and Information Sciences
COT111KA-CS-100（計算基盤 / Computing technologies 100）情報科学入門Introduction to Computer and Information Sciences
日高 宗一郎Soichiro HIDAKA
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 | 2024 |
| 授業コードClass code | J0401 |
| 旧授業コードPrevious Class code | |
| 旧科目名Previous Class title | |
| 開講時期Term | 春学期授業/Spring |
| 曜日・時限Day/Period | 水4/Wed.4 |
| 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 | 1～4 |
| 単位数Credit(s) | 2 |
| 備考（履修条件等）Notes | ABクラス |
| 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) |
【（情報科学部所属以外の学生向け）「成績優秀者の他学部科目履修制度」の履修登録の流れ】 （１） 受講希望者 (受講検討中の者も含む) は、初回の授業までに「申請フォーム（https://forms.gle/ECvwxVe2NcxmrbTK9）」から履修したい科目を申請してください。 （２） 以下のURLと教育開発支援機構事務局の案内に従って、履修希望の申請を行ってください。 https://www.hoseikyoiku.jp/risyu/index.html （３） 履修取消については、ご自身の所属学部の履修取消期間内に必ず履修取消を行ってください。 【「成績優秀者の他学部科目履修制度」の履修年次】 「配当年次」欄と同じです。 |
| 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~) |
専門教育科目 専門科目 学科専門科目 |
| カテゴリー（2021年度以前入学者）Category (~2021) |
専門教育科目 専門科目 学科専門科目 |
| カテゴリーCategory |
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Outline (in English)
In this course the notions of algorithm, computation and modeling that are most fundamental to information sciences are covered.
The goal of this course is to understand
- how the notions of algorithm and computation are treated in the field of information science.
- notion and methodology of modeling that are indispensable to treat real-world problems in computers.
Besides attending the class, students are expected to review the content of the course, complete assignments and submit reports.
Students will be studying four hours for a class.
Final grade will be calculated based on, but not limited to, term-end exam (more than 90%), reports and in class contribution (up to 10%).
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
情報科学における最も基本的な概念である，アルゴリズム，計算，モデル化について学ぶ．
到達目標Goal
情報科学の分野でアルゴリズムおよび計算をどのように取り扱っているかを理解する．また，実世界の様々な問題をコンピュータで扱う上で不可欠となるモデル化の概念と方法論を理解する．
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?
情報科学部ディプロマポリシーのうち「DP2」と「DP3-1」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. ）
情報科学の分野において実世界の様々な問題を解くためには，情報科学特有の概念をまず初めに理解する必要がある．本講義は，情報科学の理論に初めて触れる学生を対象とし，今後，情報科学を学んでいくために不可欠となる，プログラミングの基礎であるアルゴリズムの記述法，情報科学における計算の取り扱い方，実世界を対象とした問題を情報科学で扱うためのモデル化の手法を初学者が身に着けられるように講義を進める．また，講義で示した手法を学生が実感できるよう，アルゴリズム，計算，モデル化のそれぞれにおいて演習を行う．授業で課した課題(小テストやレポート)等を取り上げ、授業内で全体に対して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]：情報科学とは
ガイダンス，講義に必要な環境整備を行う．
2[対面/face to face]：アルゴリズム基礎(1)
アルゴリズムとは何かを理解するとともに，簡単なアルゴリズムの例を学ぶ．
3[対面/face to face]：アルゴリズム基礎(2)
フローチャートによってアルゴリズムを記述する方法を理解する．
4[対面/face to face]：Scratchによるアルゴリズム学習
簡単なアルゴリズムをScratchでプログラミングする．
5[対面/face to face]：計算とは(1)
情報科学分野における計算の概念を学ぶとともにチューリングマシンの定義を学ぶ．
6[対面/face to face]：計算とは(2)
計算の理解に重要な再帰の概念と，チューリングマシンによる再帰の実現法について学ぶ．
7[対面/face to face]：チューリングマシンによるアルゴリズム記述の例
幾つかの具体的なアルゴリズムのチューリングマシンによる記述法を理解する．
8[対面/face to face]：チューリングマシンの記述演習
簡単なアルゴリズムをチューリングマシンで記述することにより，チューリングマシンに関する理解を深める．
9[対面/face to face]：チューリングマシンの限界の理解
チューリングマシンの停止性判定問題を通して，チューリングマシンの計算可能性の限界を理解する．
10[対面/face to face]：情報科学における問題の解き方
情報科学分野においてモデル化を行うことの重要性を理解する．
11[対面/face to face]：情報科学におけるモデル化の実例
物理現象のモデル化など，情報科学分野におけるモデル化の実例を学ぶ．
12[対面/face to face]：実世界の問題をモデル化する演習
簡単な実世界の現象のモデル化を通して，モデルの概念に関する理解を深める．
13[対面/face to face]：モデル化に関する演習課題の発表会
第12回の講義で行った演習課題の発表会を行う．
14[対面/face to face]：情報科学分野における計算，アルゴリズム，モデル化に関する現在の課題およびまとめ
情報科学分野における計算，アルゴリズム，モデル化に関する最新のトピックを学ぶ．
本講義で学んだ内容を総括する．
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.)
講義の内容を復習する．講義内で出される課題を解き，レポートを作成する．
本授業の準備・学習時間は，各週4時間を標準とする．
テキスト（教科書）Textbooks
担当教員が作成した講義資料をウェブ上で配布する．
参考書References
L.ゴールドシュレーガー, A.リスター(著), 武市正人, 角田博保, 小川貴英(訳), 計算機科学入門，近代科学社, 2000. ISBN 4-7649-0284-2
川合慧(編), 情報, 東京大学出版会, 2006. ISBN 978-4-13-062451-0
山口和紀(編), 情報 第2版, 東京大学出版会, 2016. ISBN 978-4-13-062457-2
和達三樹, 物理のための数学(物理入門コース 新装版), 岩波書店, 2017. ISBN 978-4000298704
デヴィッド・バージェス モラグ・ボリー (著), 垣田 高夫 (翻訳), 大町 比佐栄 (翻訳), 微分方程式で数学モデルを作ろう, 日本評論社, 1990. ISBN 978-4535781733
阿部 彩芽（著）, 笠井 琢美（著）, チューリングの考えるキカイ, 技術評論社, 2018, ISBN 978-4-7741-9689-3
猪股 俊光（著）, 山田 敬三（著）, 計算モデルとプログラミング, 森北出版, 2019, ISBN 978-4627854710
John MacCormick(著), 松崎 公紀(監修), 長尾高弘(翻訳), 計算できるもの、計算できないもの, オライリージャパン, 2020, ISBN 978-4873119335
成績評価の方法と基準Grading criteria
期末試験を90%以上とし，レポート，授業中の参加の度合，貢献度を最大10%考慮して総合的に判断する．
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
高度な内容については適宜補足を加える．
学習支援システム上の課題受付締切設定についての説明を詳しく行う．
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
演習では貸与ノートPCを利用する．