基礎情報技術ー第１日目ー

平成 26 年 4 月 11 日東京工科大学

コンピュータサイエンス学部○ 亀田・ ( 中村 )

講義担当教員

• クラス A: 亀田弘之 @ 研 A403 （ココ）• クラス B: 中村太一 @ 研 A502 （上階）

研 A601 研 A1207 2

日程

4/11 4/18 4/25

5/9 5/16 5/23 5/30

6/6 6/13 6/20 6/27

7/4 7/11 7/18 7/25

本日（ 4 月 11 日）はガイダンス

3

もう少しガイダンス

• まずは、雑談から…（皆さんへのアドバイス）

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アドバイス ( その１ )

– 資格を取ろう (情報処理技術者試験制度 )• 基本情報技術者試験（ www.jitec.jp）

– 経済産業省 ・ 国家試験– ３年生の秋までにはとろう（年２回実施、４月と１０月の第３日曜

日）– 今年の春は 4 月 20 日（検定料 5,100 円），秋は 10 月 19 日 ( 日）

» ３年次後期授業「実践コンピュータ技術」の単位が取れる！• ディジタル技術検定（ digital-kentei.com ）

– 公益財団法人 国際文化カレッジ（実務技能検定協会ではない！）– 文部科学省 後援認可– 情報２級部門 がお勧め– ４年生までに１級（情報部門）が取れるとすごい！– 今年は６月２２日と１１月（１級は秋のみ） （検定料２級 5,000

円）5

平成 21年度春期からの試験制度

http://www.jitec.ipa.go.jp/1_11seido/seido_gaiyo.htmlより引用6

試験区分と実施時期

7( 出典 ) http://www.jitec.jp/1_02annai/_index_annai.html

ディジタル技術検定

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( 出典 ) http://digital-kentei.com/

ディジタル技術検定の内容

9( 出典 ) http://digital-kentei.com/2.html

お知らせ

• 「情報処理技術者試験」に合格するといいことがある！

• 「実践コンピュータ技術」の単位が取得できる。

• 詳細は、教務課に確認すること。（ガイダンスでも話があった？　と思いますが…）

We have to strive for what

we want.

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ミニ情報

• 平成 19 年度「実践コンピュータ技術」の単位を無事修得した先輩に関する情報の報告会で使用したパワーポイント（一部）を以下に掲載しておきます。参考になれば幸いです。

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「実践コンピュータ技術」結果報告

平成 20 年 1 月 16 日 ( 水 )東京工科大学

コンピュータサイエンス学部Αγορα

科目担当：亀田弘之

レポートの内容

1. 資格取得に向けた各自の取り組み ( 具体的に )1.1 主に使用した参考書1.2 役に立った授業・演習・実験1.3 役に立った Web のサイト

2. 苦労した点・良かった点3. すでに取得している資格（ IT 以外も含む）4. 今後取得したい資格（もしあれば）5. その他

（全体的な感想や本授業に対するコメント等）

１．資格取得に向けた取り組み

1.1 主に使用した参考書

1.2 役に立った授業・演習・実験

1.3 役に立った Web のサイト

主に使用した参考書

1. 基本情報技術者　スーパー合格本　午前2. C 言語の切り札3. １週間で分かる基本情報技術者集中ゼミ　午後4. 平成 17 年度秋季基本情報技術者合格本5. よく出るよく分かる基本情報技術者　【午前】問題集 2 名

6. よく出るよく分かる基本情報技術者　【午後】問題集 2 名

7. 基本情報技者試験らくらく突破 C 言語8. 平成 19 年度春季秋季　基本情報技術者　合格教本9. 基本情報技術者集中ゼミ [ 午前編 ]10. イメージ＆クレバー方式でよく分かる

栢木先生の基本情報技術者教室 2 名

11. 基本情報「午前」完全合格教本12. 基本情報技術者完全解答

役に立った授業・演習・実験

基礎教育科目 共通技術科目 専門科目 実験科目

基礎教育科目

コンピュータ概論 I5 名

コンピュータ概論 II5 名

コンピュータ操作演習 I2 名

コンピュータ操作演習 II2 名

プログラミング技術 I4 名

プログラミング技術 II4 名

プログラミング技術 III4 名

プログラミング技術 IV2 名

（プログラミングの授業）

共通技術科目

論理回路 Web 技術基礎 データベース技法入門 3 名

情報ネットワーク概論 信頼性工学 2 名

専門科目

コンピュータサイエンス概論 インターネット ブロードバンドネットワーク Web 技術応用 情報セキュリティ アルゴリズムとデータ構造 コンピュータアーキテクチャ

実験科目

ネットワーク系実験 コンピュータ系実験 I コンピュータ系実験 II 自然科学講義付き実験 実験のクライアント・サーバ・システム 実験の論理回路

役に立った Web サイト

1. 情報処理技術者試験センター (http://www.jitec.jp) の過去問ページ等 3 名

2. 一夜漬け　情報処理技術者試験 (http://www15.plala.or.jp/gcap/data)

3.猫でもわかるプログラミング (http://www.kumei.ne.jp/c_lang/)

4.Amazon.co.jp （良書探しに役立った） 2 名

5.特になし

苦労した点

プログラミング言語とデータベース（独学）データベース（操作経験がなく ACCESS で自習）アルゴリズムは難しかった 2 名．試験範囲が広い（大学で学んだ以外の知識も必要）体力と集中力業務知識関係が非常に覚えづらく，苦戦した．午前問題はとにかく覚えることが多かった．午後問題は問題文が長い．大学で習っていない内容は苦労した．英語の略語の記憶に苦労した．

良かった点

ソフトウェアの観点からハードウェアの基本的なことを理解で，授業の理解に役立った．問題１つ１つは簡単大学の授業で学んだ内容との重複が多く，授業のありがたみがわかった．大学にて下地ができていたので，本を１冊読むだけで合格ラインを超えることができた．資格を取得することで次の目標を考えることができた．大学での学習の筋道を立てるのにも役立った．特になし 2 名．

すでに取得している資格

初級システムアドミニストレータ（ 18 年度春）普通自動車免許 2 名

実用英語技能検定２級日本漢字能力検定２級日本テニス協会公認 C 級審判員特になし

今後取りたい資格

ソフトウェア開発技術者 6 名

CCNA3 名

情報セキュリティアドミニストレータテクニカルエンジニア（データベース）特になし

その他（感想など） (1)

本授業の認知度が高まれば，本授業の履修者が増え , 情報処理技術者試験の受験者が増えるのでは．

その他（感想など） (2)

大学のカリキュラムに基本情報技術者等の資格に対してのアプローチをもっと組み込むべき．そうでないと，大学での学習の筋道の中で , 中間的な目標が立てにくい．情報処理技術者や CCNA の資格取得をアピールしているが，カリキュラムでは後付に感じる．CCNA に対しては触れてもいない．Linux も自発的に扱う以外はほとんど扱っていない．基本情報技術者が CS の基礎に当たるのであれば，１つの目標，カリキュラムの一環，進級条件にしてもいいのではないか．

その他（感想など） (3)

資格取得により就職を有利にしようと考えている学生は多いと思う反面，受験するかどうか迷っている学生も多いのではないかと思う．シラバスや大学のホームページに，資格取得に有利な科目などを記載し，年度の初めのガイダンスでより詳しいガイダンスを実施すれば，学生にとってよい指針となるのではないか．独学の部分も多かったが，参考書がたくさんあるのでそれほど苦労しなかった．

後輩へのアドバイス

参考書を用いてまずは午後の対策を取るべき．初めて学ぶことや，理解しにくいこと，プログラミングなど時間を費やしてじっくりやる必要がある．その後，午前の対策として参考書を一通り終わらせたら，ただひたすら過去問を解くこと．日頃の授業，勉強は大変重要である .資格の取得だけでなく，情報技術に関する基礎的な知識を学ぶことができた．大学の授業を真剣に受けていれば資格を取れるレベルに達すると思う．

勉強開始時期

２ヶ月程度前今回が３度目の学生も１名いた

因みに

平成 22 年度は「応用情報処理技術者」に合格した先輩が３名いました！

（ここまで）

• 以下は、本来の話の続きです。

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アドバイス ( その２ )• 統計処理

基礎的かつ重要！– なぜ高校までの間にしっかり学ばないのか？– 実務・研究あらゆる分野で人より一歩先んじる

には、統計は不可欠！– 興味のある人は、統計学を深く学ぶこと！

• 理論：平均・分散・確率分布・推定・検定・　　　　大数の定理・中心極限の定理・相関・　　　　多変量解析・共分散分析（構造方程式モデリング）　など

• 実践：記述統計学（図表の作り方），統計分析の体験・訓練• ツール： R ， gnuplot ， Excel, SPSS ， Python etc.

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参考までに• 本学における統計の講義

– 「確率と統計」　 （ CS, ２年前期）– 「社会調査法」 （ CS, ２年前期）– 「調査分析法 I ・ II 」（ MS, 2 年前期・後

期）？– 「データ分析法」（ MS, 2 年後期）？– 大学院では「先進的データ分析法」があります。

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統計学の基礎は必ず学んでおきましょう！

アドバイス（その３）

• その他– UML(Unified Modeling Language)– XML(eXtened Markup Langauage)– UNL(Universal Networking Langaugae) 　– Semantic Web– Semantic Computing – 情報倫理・法律（知的財産権） など

いずれも皆さんの役に立ちます。

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アドバイス（その４）

• プログラミングの種類–手続き型プログラミング言語–オブジェクト指向型プログラミング言語– 関数型プログラミング言語–論理型プログラミング言語– アスペクト指向型プログラミング言語　など

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亀田の個人的コメント（１）

• IT(Information Technology) を真にかつ格段に発展させるためには、以下の問題点を本質的に解決する必要がある。

–複雑さ (complexity)–意味 (semantics)

の取り扱いの困難性

人工知能ソフトウェア工

学先端的ゲーム

サービス　 etc.

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そろそろ本題へ入りましょう

• まずは「シラバス」を用いて、本授業の概要を説明します。（ Web につなげられる人は、シラバスのページにアクセスしてみてください。）

–共通技術科目– ２年次前期

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シラバス

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授業概要• IT エンジニアのプロフェッショナルになるためには、プロ

としての嗜み（たしなみ）と作法を身につけることも大切である。本授業では、今後プロとしてソフトウェアかかわる人たちにとって避けて通ることのできない嗜み・作法を簡単な演習を通じて紹介するとともに、学生の皆さんにそれらの必要性・重要性を身を持って理解してもらうことを目指す。

• 具体的には、ソフトウェア開発を上流工程から下流工程へ向けて実際に体験してもらいながら、 UML(Unified Modeling Language) やプロジェクト管理等の紹介を行う。

• ITシステム ≠ プログラミング であることや、ソフトウェア開発におけるコミュニケーションの意義、プロジェクト管理の重要性についてなど、多くのことを学生の皆さん自らが気づくことを期待する。

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授業方法

• 基本的には講義形式で行うが、理解を深め知識を確実なものとするために数多くの演習（含む、 PBL ）を行う。　なお本授業は中村と亀田でそれぞれ行うため、各クラスで多少の授業方法・内容に異なる部分があり得ることをあらかじめ断っておく。

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準備学習

• 取り立てて予備知識は必要としない。（皆さんは CS の基礎はもう学んでいる筈！）

• ただ、取り組みに対する真剣さ・熱意は必要。　　＝＞主体的に行動のできる　　　　　 ICT 技術者を目指して！

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履修上の注意

• 受講時には教員からの指定・紹介の有無にかかわらず、積極的かつ主体的に関連書籍や Web に目を通し、主体的な学習を心がけること。また、当然のことであるが欠席・遅刻・早退はしないこと。

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成績評価方法・基準

• 原則としてレポート課題で評価する。詳細は授業で説明をする。

　＝＞– レポート– （出席は前提）

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教科書・参考書

• 松永・中村・亀田：“コンピュータシステム開発入門”オーム社 (2008)2,500 円 .

• 浅井他：“現場の UML -モデルベース開発のすべて -” （ソーテック社） 2,880 円 .

• 竹政他：“ UMLモデリング教科書 UMLモデリング L2” （翔泳社） 3,444 円 .

　　　　その他は、後日 Web で紹介します。

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授業スケジュール（予定）

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本講義日程（クラス A ）

• 亀田弘之（ CS ）– 4 月 11 日 ,18 日 ,25 日

• ソフトウェア工学とは• オブジェクト指向とは　（開発準備フェーズ）

– 5 月 11 日（ PBL開始予定）• グループ分け• VC(Virtual Company) の立ち上げ• 提案システムの構想 by brain storming• 要求仕様書とその作成 etc

– 以後、順次（最後に成果発表会を行う）47

日程（再）

4/11 4/18 4/25

5/9 5/16 5/23 5/30

6/6 6/13 6/20 6/27

7/4 7/11 7/18 7/25

本日（ 4 月 11 日）はガイダンス

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それでははじめましょう。

Are you ready?

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基礎情報技術ー イントロ（１日目続き）ー

東京工科大学コンピュータサイエンス学部平成 26 年 4 月 11 日（金）

亀田弘之

背景と問題点

現実世界

での活動

モデル

実装された

情報システム

（分析）

（作成）

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ソフトウェア工学とは

• バグのないソフトウェアを効率よく開発・テスト・維持するための手法に関する理論・ノウハウの総体。

• 従来からさまざまな手法が提案されては消えていった。• 現状は、 UML(Unified Modeling Language) の登場に

より、オブジェクト指向を前提とする手法が主流になりつつある。（ UML ・オブジェクト指向・デザインパターン・　　モデル駆動アーキテクチャ・開発プロセス・ツール）

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ソフトウェアのライフサイクル（１）

1. 要求分析2. 設計3. プログラミング4. デバッグ5. 評価6. 運用⇒再び１へ戻る

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ソフトウェアのライフサイクル（２）

1. 何（どんなもの）を作ればいいの？2. どう作ればいの？3. 作成作業そのもの（デバッグもやりな

がら）4. 本当にちゃんとできたのかな？5. 実際に使おう！6. ちょっと変更したいな。

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ソフトウェア開発モデル• ウォーターフォール (water fall)モデル• プロトタイピングによるソフトウェア開発• インクリメンタルモデルとイテラティブモ

デル• スパイラルモデル• データフローモデル• アジャイルモデル• モデル駆動型＝＞一長一短あり

自主問題：　ウォーターフォールモデル ， スパイラルモデルおよび　モデル駆動型アーキテクチャ (MDA)について調べよ。 55

現在のソフトウェア

• 大規模化・複雑化• 継続的な進化（短時間での変更・高性能化）

（ソフトウェア開発はムービングターゲット）

一方、• 安心・安全への要求（高品質）• コストダウンへの要求　など

WindowsOSは約５０００

万ステップ

WindowsOSは約５０００

万ステップ

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携帯電話数千万

ステップ

携帯電話数千万

ステップ

自動車は１億ステッ

プ

自動車は１億ステッ

プ

アジャイル開発手法

• 背景：–仕様が確定しない–短期開発–低コスト化の要請

• 意義–優秀な小規模人材のチームの生産性大– コンカレントエンジニアリングが不可欠– お客のコミットした仕様を実現したテスト済ソースコードの生産性 (throughput) の最大化

57

MDA （ Model Driven Architecture ）

• まさにこれから重要なもの。後日お話します。

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UML とは

• その発生の歴史• その意義・役割

この授業ではこれがとてもとても大切です！

59

UML の歴史（背景） No.1

オブジェクト指向分析 /設計の方法論• １９８０年代～９０年代 (pre-historic)

– Grady Booch(Booch method), – James Rumbaugh(OMT),– Ivar Jacobson(OOSE; Object Oriented

　　　　　　　　　　　　　　　 Software Engineering)

• １９９４年 Booch と Rumbaugh が協力• 1995 年 Jacobson も加わる（ Three amigos ）

→ UML の始まり

60

UML の歴史（背景） No.2

• １９９７年１月 UML1.0OMG(Object Management Group) へ提案

• １９９７年末 UML1.1 は OMG の標準に• 1998 年 ２回改定される。• 2004 年４月 UML2.0発表される！

（現在は UML2.1.1 ）

<<注 >> 　本講義では UML1.5 & 2.0 に準拠する。

61

UML とは

• モデリング言語

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背景と問題点

現実世界

での活動

モデル

実装された

情報システム

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UML の利点

1. システム分析や設計の結果を理解しやすく表現できる。

2. Object-oriented の考えに基づくため、Java などと相性がよい。

3. OMG が策定した仕様 (de facto standard)（ http://www.omg.org/）

4. 開発者相互、開発者ー利用者間の円滑な意思疎通ができる。

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UML の適用有効分野

• 実践的なソフトウェア開発の現場ではどこでも！

• 組み込みソフトウェアも• 社会基盤的な大規模情報システムも

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UML 理解のためのキーワード

• モデリング–モデル記述言語とモデル

• オブジェクト指向

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開発プロセス

UML 開発言語

開 発 ツ ー ル

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UML を学ぶ意義

意思疎通手段としての有効性

モデリング手段としての有効性

情報システム開発に

UML の積極的活用を

UMLモデリングツールの充実

技術者認定試験UML は de facto standard（国際性）

（社会的認知度）

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モデリングツールの例

• astah*

• EclipsUML (http://www.omondo.com/)

• Pattern Weaver

• IIOSS (http://www.iioss.org/)

• Rational Rose XDE Developer

• Visual studio.NET Enterprise Architect

　　など

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1 回目のまとめ

• 以上が、ソフトウェア工学と UML.クイズ：1.ソフトウェア工学 (SE) はどのような背景から生まれたのか？2.ソフトウェア工学の目指すものは何か？3.UML はどのような背景から生まれてきたのか？4.UML って何の略語？5.UML の役割は何か？6.UML はどんな分野で役立つ？7.UML を必要としている人ってどんな人たち？8.我々はこれから何を学ぶの？

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次は、…

• オブジェクト指向

この授業では、オブジェクト指向設計、

オブジェクト指向プログラミングについても、若干ふれていきます。

あせらず少しづつ

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オブジェクト指向の理解も必要

• オブジェクト• 抽象化• クラスとオブジェクト（インスタンス）• データ抽象（カプセル化・隠蔽）• メッセージとメソッド• 継承と集約• ポリモフィズム（ polymorphism, 多相性）

など

72

http://kameken.clique.jp/

• 授業の URL です。

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以上

それでは今後ともよろしく。楽しくやっていきましょう。

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