プログラミング応用

Advanced Programming

9984057

84MAISS202

奥川　亮、荒木　修

Osamu Araki, Ryo Okugawa

2026年度後期

2026年度

②Second semester

金曜4限、金曜5限

Friday 4-5 Period

先進工学部　物理工学科

Department of Applied Physics, Faculty of Advanced Engineering

2.00単位

講義

Lecture

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① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

本授業では、情報処理に関する課題に対して、プログラム仕様を設定し、プログラムを設計・作成することによって解決する力を修得することを目的とする。ＯＳはUNIXを、プログラム言語はＣ言語を用いる。
産業界において優秀な情報処理技術者は不足しており、社会的ニーズは高い。高度なプログラミング技術を身につけた者は、システムの開発および応用展開に必要とされる人材である。

本授業では、情報処理に関する課題に対して、プログラム仕様を設定し、プログラムを設計・作成することによって解決する力を修得することを目的とする。ＯＳはUNIXを、プログラム言語はＣ言語を用いる。本学科のディプロマポリシーの物理学の応用分野についての十分な基礎学力を身に付けることに相当する。

実際の課題に直面した時に、データ構造とアルゴリズムを設計する力を修得する。そのため、並びかえ(ソーティング)やリスト処理、確率過程のシミュレーションなどの具体的な題材を使った代表的なプログラミング技法を習得する。最後に、自分で作成したいプログラムの仕様を設定し、プログラミングを完成させる自由課題に取り組むことにより、仕様作成から設計、プログラム作成の全工程を一人で経験する。この経験によって、プログラミング工程の意味を理解できるようになる。

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/​​​

プログラムの設計・作成力をつけるために、毎回のように実習時間中に課題が与えられ、時間内にプログラミングを完成させて提出してもらうので、難易度は高く、集中力も必要である。プログラミング基礎を履修しているか、ポインタと構造体を含むC言語文法を習得していることを前提とする。

課題に対する作文　Essay／小テストの実施　Quiz type test／プレゼンテーション　Presentation／反転授業　Flipped classroom／実習　Practical learning

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各回ごとに準備学習・復習については指示する。
授業内容を習得するには、毎回2〜3時間の復習と予習が必要であろう。LETUSに教材をアップするので、予習・復習に役立ててほしい。必要な時は、C言語プログラミングを復習すること。他に、関連するプログラム例を調べたり作成するとさらにプログラム力がつく。

実習課題(10回程度)：ほぼ毎回講義中に課題が出され講義時間内にプログラム等を提出　50%
復習評価：C言語文法の習得に関する評価　　30%
最終レポート(自由課題の発表及びレポート)　　20%

・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

N

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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/

C言語プログラミングに関する参考書は、多数出版されている。講義中に数冊紹介するのでそれを参考にして、自分に合ったものを１冊購入して活用するのが望ましい。また、本科目は端末室で行なうため、講義・実習中にプログラミングに関する適切なウェブサイトを参照してもよい。

すべての履修学生に対して、すべての授業回を対面で受講することを求める。
1　　ガイダンス　　　　学習内容と次回実施する復習評価について説明する。
2　　C言語文法の復習　C言語文法の総合的理解の試験を行い評価する。
以下のプログラミング技法について理解し、プログラミングできるようになる。
3　応用(1) ソーティング
　　　　　　　　　　　　ソーティングの代表的方法のプログラミングを理解する
4　応用(2) 再帰呼出し
　　　　　　　　　　　　再帰呼出しがどのような場合に使えるかを理解する
5　応用(3) 微分方程式
　　　　　　　　　　　　微分方程式の解を数値計算できるようになる
6　応用(4) 2進木
　　　　　　　　　　　　構造体とポインタを使った2進木を理解する
7　応用(5) 　非線形力学系
　　　　　　　　　　　　離散時間の非線形力学系をシミュレーションできるようになる
8　応用(6) モンテカルロ法
　　　　　　　　　　　　乱数を計算に応用できるようになる
9　応用(7) 確率過程
　　　　　　　　　　　　任意の確率分布を生成できるようになる
10　 応用(8) 　神経細胞モデル
　　　　　　　　　　　　連続系非線形システムをシミュレーションできるようになる
11　 応用(9) 　システム・コール
　　　　　　　　　　　　UNIXシステム・コールをプロセス間通信などを通して理解する
12　自由課題(1) 自由課題に関する調査・テーマの設定
13　自由課題(2) プログラムの設計および作成
14　自由課題(3) プログラム作成およびレポート作成
15　自由課題(4) 自由課題の発表・レポート提出

荒木：会社員(情報・AI関係)の勤務実績を活かし、プログラミング技法の講義を行う

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Linux

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