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Chapter 0 — コース概要

コース概要 &
タイムテーブル

3日間の集中講義で「コンピュータがどう動くか」をマクロからミクロまで体系的に学ぶ。

■ コース概要

コンピュータシステム入門

講義名
コンピュータシステム入門
講師
陳 オリビア
大学院システム情報科学研究院
テーマ
マクロからミクロへ ~コンピュータの謎を解き明かす~

スマートフォンやパソコンが「なぜ動くのか」——その仕組みを、回路・アーキテクチャ・OSまで 体系的に理解することを目指します。プログラミングスキルは前提としません。

■ 受講にあたっての留意事項

💻
PC の持参について

演習の時間(スケジュール内「要パソコン」)にはご自身の PC を使用します。 充電アダプタと合わせて忘れずに持参してください。

📚
プログラミングの授業ではありません

本講義はプログラミングスキルそのものを教えるものではなく、 コンピュータがどのように動いているか(仕組み)を知ることを目的としています。

⚠️
スケジュールの変更について

当日の進捗状況等により、具体的な内容や時間は若干変更となる場合があります。 あらかじめご了承ください。

■ タイムテーブル

3日間のスケジュール

講義 演習 デモ 昼休憩 休憩
Day 1
マクロからミクロへ:コンピュータの構成とデジタル表現
10:00 – 11:30
📖 講義
イントロダクションとコンピュータの基本構成
コンピュータとは何か・フォン・ノイマン型・入出力の概念
11:30 – 11:45
☕ 休憩 Coffee Break
11:45 – 12:30
🔧 デモ
コンピューターの分解
実物の PC を分解して内部構造を目で確認する
12:30 – 13:30
🍱 昼休憩 Lunch Break
13:30 – 14:30
📖 講義
情報のデジタル表現
2進数・16進数・ASCII・Unicode・UTF-8・RGB の仕組み
14:30 – 15:00
✏️ 演習 💻 要パソコン
「デジタルの自分」を分解してみよう
自分の名前・好きな色を ASCII / Unicode / RGB で表現する
15:00 – 15:15
☕ 休憩 Coffee Break
15:15 – 16:30
📖 講義
デジタル回路の基礎
論理ゲート(AND/OR/NOT/XOR)・真理値表・半加算器・全加算器
16:30 – 17:00
✏️ 演習 💻 要パソコン
論理ゲートで遊ぼう
インタラクティブシミュレーターで AND・OR・XOR を体験
Day 2
構築と評価:アーキテクチャと設計
10:00 – 11:00
📖 講義
デジタル回路の基礎 (2)
フリップフロップ・レジスタ・組み合わせ回路 vs 順序回路・2の補数
11:00 – 11:15
☕ 休憩 Coffee Break
11:15 – 12:30
📖 講義
コンピューターアーキテクチャ
フォン・ノイマン型・命令実行サイクル・メモリ階層・RISC vs CISC・パイプライン
12:30 – 13:30
🍱 昼休憩 Lunch Break
13:30 – 14:30
📖 講義
性能評価とチップ設計
T = IC × CPI / f・アムダールの法則・Verilog HDL 入門
14:30 – 15:00
✏️ 演習 💻 要パソコン
Verilog で回路を記述してみよう
EDA Playground を使って 8ビット加算器・減算器・ALU を設計する
15:00 – 15:15
☕ 休憩 Coffee Break
15:15 – 17:00
✏️ 演習(継続) 💻 要パソコン
Verilog で回路を記述してみよう(継続)
ALU の完成・アキュムレータ CPU の設計に挑戦
Day 3
コンピュータとの対話、そして未来へ
10:00 – 11:00
📖 講義
オペレーティングシステムの役割と仕組み
OS の歴史・プロセス管理・CPU スケジューリング・ファイルシステム
11:00 – 11:15
☕ 休憩 Coffee Break
11:30 – 12:30
📖 講義
未来のコンピュータ技術と応用の展望
量子コンピュータ・ニューロモーフィック・AI チップ・Edge Computing の最前線
12:30 – 13:30
🍱 昼休憩 Lunch Break
13:30 – 16:00
✏️ 演習 💻 要パソコン
LINUX 操作演習
ガイド付き擬似シェルで ls・cd・mkdir・ps・grep などの基本コマンドを体験。ファイルシステムとプロセス管理を実感。

📍 講義と教材の対応マップ

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