○情報学実験Ｉ（k）[5173]

＜学位授与の方針＞

◎	1. 基礎知識の習得
	2. 専門分野知識の習得
	3. 汎用的問題解決技能
	4. 道徳的態度と社会性
○	5. 創成能力

＜授業のねらい＞

コンピュータの動作原理、通信の仕組み、画像・音声信号処理、色光スペクトル、計測と制御、心理学実験などについて、回路製作やプログラミング、さまざまな実験を通して理解を深めることをねらいとする。

＜受講にあたっての前提条件＞

１年次に受講したコンピュータ関連の講義内容をよく復習しておくこと。

＜具体的な到達目標＞

毎回の実験目標を達成し、その結果をレポートにまとめることとする。また全ての実験終了後に実施する筆記試験を受験し合格点に達することとする。

＜授業計画及び準備学習＞

３つのクラス分けを行い、下記の実験項目をローテーションして実施する。下記の実験項目はAグループを基準に記述している。また前期、後期ともJ1は午前、J2は午後に実施する。実験の準備として、あらかじめ用意している「実験テキスト」を、事前にhttp://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ct13050/からダウンロードし、印刷、熟読し、実験の内容、手順をよく確認しておくこと。

J1、J2共通
内容：コンピュータの原理を習得する実験を行う。

１． ガイダンス
情報学実験の内容、目的などについて説明する。また担当教員、TAの紹介を行う。
（準備）シラバスを読み、情報学実験の目的、内容をよく理解しておくこと。

２． ディジタル回路基礎
（ねらい）真理値表、ゲートICとブレッドボードの使い方を学ぶ。
（内容）NANDゲート（７４００）の動作確認（ボタンとLEDを配線）
　　　　NAND（７４００）１個でNOT、AND、OR、XORを構成する。
（予習）１年次に受講した「論理回路」をよく復習しておくこと。

３． LabVIEWによる論理回路設計
（ねらい）論理式の簡単化とLabVIEWの使い方を学習する。
（内容）カルノー図による論理式の簡単化、
　　　　３入力XOR回路、３入力多数決回路の製作。
（予習）１年次に受講した「論理回路」をよく復習しておくこと。

４． 組み合わせ回路
（ねらい）半加算器、全加算器の動作を学習し回路製作を行う。
（内容）ブレッドボードを用いて半加算器、全加算器を製作し、動作を確認する。
（予習）１年次に受講した「論理回路」をよく復習しておくこと。

５． レポート作成指導および再実験
　　実験２−４のレポート作成の指導および再実験を行う。

６．全加算器
（ねらい）全加算器を組み合わせた加算器の動作を学習する
（内容）LabVIEWを用いて４ビット加算器を構成して演算する
（予習）１年次に受講した「論理回路」をよく復習しておくこと

７．順序回路
（ねらい）SRAMの原理となるRS型、JK型フリップフロップ回路などの順序回路について理解する。
（内容）ブレッドボードを用いてフリップフロップを製作し、動作を確認する。
　　　　さらに応用としてカウンタの製作を行う。
（得られること）真理値表、状態図、タイミングチャートを通して、各種順序回路の動作の理解。
（予習）１年次に受講した「論理回路」をよく復習しておくこと。

８．算術演算論理装置
（ねらい）コンピュータの演算部であるALUの動作を実機を用いて理解する。
（内容）ALU実機（算術論理演算装置）を用いてALUの動作を確認する。ALUの制御を手動で行い、
　　　　簡単なプログラムの実行を行う。
（得られること）コンピュータにおける演算の仕組みの理解。
（予習）１年次に受講した「コンピュータ概論」「コンピュータ科学序論」をよく復習しておくこと

９．レポート作成指導および再実験
　　実験６−８のレポート作成の指導および再実験を行う。

１０．ALUシミュレータ
（ねらい）ALUの動作をsミュレータで理解する。
（内容）KM-38シミュレータ（LabVIEW）を用いてALUの動作を確認する。
（予習）１年次に受講した「コンピュータ概論」「コンピュータ科学序論」をよく復習しておくこと。

１１．アセンブラ
（ねらい）機械語（アセンブラ）に触れ、コンピュータの動作を理解する。
（内容）CASL（アセンブラ）を使ってプログラムを作成し、評価する。
（得られること）高級言語（Cなど）のプログラムがコンパイルされ、コンピュータを動作させるために、
　　最終的にどのように処理されているかを理解する。
（予習）実験テキストをよく読んでおくこと。

１２．通信の基礎
（ねらい）ネットワークを構成する機器とその仕組み、動作について学習する。
（内容）ルータを用いたネットワークの構築およびDNSサーバ等の設定。
（得られること）ネットワークの構築方法およびDNS等のしくみの理解。
（予習）実験テキストをよく読んでおくこと。

１３．レポート作成指導および再実験
実験１０−１２のレポート作成の指導および再実験を行う

１４．試験
　　実験に関する筆記試験を行い、実験した内容の修得状況を確認する

＜成績評価方法及び水準＞

成績は、出席、実験の実施、実験レポートの提出および最終試験の結果で行う。レポート9割，最終試験1割で評価する。

＜教科書＞

あらかじめ用意している「実験テキスト」を、事前にhttp://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ct13050/からダウンロードし、印刷、熟読し、実験の内容、手順をよく確認しておくこと。

＜参考書＞

コンピュータ関係の図書（多数あるので、各自が十分理解できるものを選んで自習しておくこと）

＜オフィスアワー＞

実験前後，または担当教員に電子メール等でアポイントメントを取ること。

＜学生へのメッセージ＞

今年度から２年次の必修科目として実施する。実験を通して、座学で学んだ内容を確認すると共に、実験の重要性、面白さを体感してもらいたい。

＜参考ホームページアドレス＞

http://www.ns.kogakuin.ac.jp/~ct13050/