シラバス情報

教員名 ： 小林　里瑳
科目授業名称（和文）　Name of the subject/class (in Japanese)
電子計算機概論
科目授業名称（英文）　Name of the subject/class (in English)
Computer Language30
授業コード　Class code
9976407
科目番号　Course number
76PIINP101

教員名
小林　里瑳
Instructor
Risa Kobayashi

開講年度学期
2026年度前期
Year
2026年度
Semester
①First semester
曜日時限
火曜3限
Class hours
Friday, 1st Period

開講学科・専攻　Department
創域理工学部　社会基盤工学科

Department of Civil Engineering, Faculty of Science and Technology
単位数　Course credit
2.00単位
授業の方法　Teaching method
講義

Lecture
外国語のみの科目（使用言語）　Course in only foreign languages (languages)
-
授業の主な実施形態　Main class format
① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要　Description
本講義では，土木工学に必須となる計算機の仕組みと情報処理の基礎を体系的に学ぶ．数値表現と計算誤差，CPUやメモリの構造，アルゴリズムと計算量，データ構造、OS・ネットワークの抽象化，機械学習の基礎まで幅広く扱い，現実の土木問題を計算モデルとして定式化する考え方を身につける．さらに，計算結果の限界やモデルと現実の乖離を理解し，技術者として計算機を適切に活用するための判断力の涵養を目指す．
目的　Objectives
計算機の動作原理と情報処理の基本概念を理解し，土木工学の諸問題に対して計算的視点から分析・判断できる素養を養うことを目的とする．具体的には、数値計算の特性と誤差，アルゴリズムの設計と評価，データ構造の選択，並列処理や通信の仕組みを学ぶことで，計算機を道具として正しく使いこなす力を培う．また，計算結果を鵜呑みにせず技術者として主体的に判断する姿勢を身につける．
到達目標　Outcomes
本科目の到達目標は以下のとおりである。

1)現実の現象を計算モデルとして定式化し，数値表現や誤差の影響を評価できること．

2) アルゴリズムの基本的な設計手法と計算量の概念を理解し，問題規模に応じた手法選択ができること．

3) CPU・メモリ・OS・ネットワークの基本構造を説明できること. 

4) 機械学習による予測の仕組みとその限界を理解すること．計算結果と現実の乖離を認識し，技術者として責任ある意思決定ができること．

※社会基盤工学科が定める学習・教育目標との関連
上記「到達目標」は,下記の主として関連する学習・教育目標に基づいている.
主として関連する学習・教育目標:目標(A) 土木技術に必要な数学,物理,情報技術などの基礎知識を習得するとともに,応用できるようになる.

卒業認定・学位授与の方針との関係（学部科目のみ）
リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​
履修上の注意　Course notes prerequisites
アクティブ・ラーニング科目　Teaching type（Active Learning）
-
-

準備学習・復習　Preparation and review

LETUSに示された内容について学習すること．

LETUSに指示がない場合は，下記の通り．

準備学習（各回1時間程度）：授業内容に示されている用語の意味を調べておくこと．また次回までの宿題として講義中に課題が示された場合は，それをやってくること．

復習（各回3時間程度）：授業外実習として講義で示した演習問題を解き直すこと

成績評価方法　Performance grading policy
中間試験30%+期末試験70%（講義内容の理解度を確認するもの）
フィードバックの方法として解答例をLETUS 上に記載します．
学修成果の評価　Evaluation of academic achievement
・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

教科書　Textbooks/Readings
教科書の使用有無（有=Y , 無=N）　Textbook used(Y for yes, N for no)
N
書誌情報　Bibliographic information
-
MyKiTSのURL（教科書販売サイト）　URL for MyKiTS(textbook sales site)
教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

参考書・その他資料　Reference and other materials
LETUS上に適宜アップロードするコンテンツ

授業計画　Class plan

第1回 ガイダンス

  • 計算機と土木工学の接点：事例紹介


第2回    計算機とモデル化の基礎 

  • コンピュータを計算機として捉える視点 

  • 計算の定義（入力・規則・出力）

  • 現実現象を計算に落とすためのモデル化 

  • 土木工学における計算モデルの位置づけ


第3回    数値表現と計算誤差

  • 数値の内部表現

  • 有限桁数による丸め誤差

  • 誤差の累積と再現性

  • 数値計算結果が一致しない理由


第4回    CPUと計算性能の仕組み

  • 命令実行の流れ

  • クロックと処理速度

  • 並列処理の考え方

  • 計算性能を制約する要因 


第5回    メモリ階層とデータ配置 

  • 主記憶・補助記憶の役割

  • キャッシュと局所性

  • データ配置と処理速度

  • 大規模データ処理への影響


第6回　数理論理と計算の基礎 

  • 命題と真理値

  • 論理演算（否定・論理積・論理和・含意・同値）

  • 真理値表

  • 推論規則と条件判断

  • プログラム・アルゴリズムとの対応


第7回　アルゴリズムと計算量

  • アルゴリズムの設計

  • 探索・整列の基本

  • 計算量の概念

  • データ量増加による実行可能性の変化


第8回

  • 中間テスト（理解度の確認）


第9回　最適化・近似・反復計算

  • 最適解と近似解

  • 反復計算の考え方

  • 収束条件と停止条件

  • 実用計算における判断


第10回　データ構造とネットワーク表現

  • 表形式データの限界

  • 配列・リスト・グラフ

  • 道路・河川ネットワークの表現

  • 構造選択による影響


第11回　OSと並列実行

  • OSの役割

  • プロセスとスレッド

  • 同時実行の仕組み •    並列化の制約


第12回　通信ネットワークの抽象化

  • レイヤ構造

  • 信頼性・遅延・帯域

  • 通信ネットワークの設計思想

  • 土木分野（ITS等）との関係


第13回　機械学習と予測の構造

  • 学習と推論の仕組み

  • 特徴量と重み

  • 学習データ依存性

  • 予測結果の解釈


第14回　計算機と土木技術者の判断 

  • 計算結果と意思決定の区別

  • モデルと現実の乖離

  • 計算機利用における責任 

  • 講義全体のまとめ


第15回

到達度評価または理解度を確認するd

担当教員の実務経験とそれを活かした教育内容　Work experience of the instructor
教育用ソフトウェア　Educational software
-
-

備考　Remarks
特になし

授業でのBYOD PCの利用有無　Whether or not students may use BYOD PCs in class
Y
授業での仮想PCの利用有無　Whether or not students may use a virtual PC in class
N