情報システム工学 ◇ ◇  情報科学  II ◇ ◇
情報システム工学 シラバス(1)
情報システム工学 シラバス(2)
コンピュータの中は1,0 <ul><li>コンピュータの中は  プログラムもデータも 1,0 </li></ul><ul><li> bit = 1,0 しか入らない桁。  byte = 8bits </li></ul><ul><li>データ: ...
何進法か <ul><li>2進法   コンピュータの数値表現 </li></ul><ul><li>3進法  昔,パラメトロン計算機で採用 </li></ul><ul><li>10進法  日常生活 </li></ul><ul><li>12進法  ...
1 wordの精度,小数点の位置   <ul><li>整数 </li></ul><ul><li> Integer </li></ul><ul><li>固定小数点 </li></ul><ul><li> Fixed point </li></ul>...
◇ ◇  情報科学  II ◇ ◇
1.1 Computer system
情報システム Plan Do See 企画 運用 監査 定型業務 昔:大型機 業務のサイクル
1.2 ハードウェアとソフトウェア コンピュータシステムの構成
1.3 コンピュータの5つの機能
ノイマン型コンピュータ (のア - キテクチャ) <ul><li>・広く使われているコンピュータ </li></ul><ul><li>・プログラム記憶方式:  1947 提唱, EDVAC 以降採用 </li></ul><ul><li>・ソフト...
ノイマン型:データとプログラム  <ul><li>・データとプログラムの区別の区別がない </li></ul><ul><li> データも1種類: 整数,固定小数,浮動小数,文字型かは,利用者が区別 </li></ul><ul><li>・データと...
2. Computer  architecture <ul><li>命令コード : operation code </li></ul><ul><li>アドレス部 : address part/ </li></ul><ul><li>operand...
間接アドレス,相対アドレス Indirect addressing Relative addressing
インデックス / ベースレジスタ修飾 / 再配置
どの修飾を先にするか
動作サイクル。先行制御
2.2 記憶装置のア-キテクチャ
2.3 入出力チャネルと割込み 多重プログラミング:   CPU と I/O devices と  を同時に活用 Throughput の向上 Memory steal Channel program Channel command word
チャネル動作 Selector channel  Multiplexer channel  Block multiplexer channel   高速チャネル   同時多数動作    ブロック転送+複数 ch. Burst mode     ...
入出力インタフェースと接続方式 直列 : Apple talk, Daisy chain      並列 : Ethernet,  たこ足配線
割込みの概念と処理 Interrupt Sequence control counter
3. Operating system <ul><li>運用方式   Open shop:  ユーザが操作 </li></ul><ul><li>         Closed shop: operator->自動 </li></ul>
3.1 Operating systemの概要
3.2 ジョブ管理とメモリ管理
Jobの連続処理
多重プログラミング方式
スケジューリングのいろいろ 実行優先度-> CPU 指定 多重プログラミング-> CPU 使用法 タイムシェアリング    〃
主記憶領域の利用法 断片化 : Fragmentation 遊び領域の統合 : Defrag(Windows)              Speed disk(Macintosh) -> 再配置 : Relocation
コンピュータの掃除 <ul><li>(1)  ディスククリーンアップ </li></ul><ul><li>(2)  デフラグ ( 最適化) </li></ul><ul><li>(3)   Scan Disk (エラーチェック) </li></u...
再配置 :   Relocation
3.3 入出力管理とデータ管理 Channel program:  入出力チャネ  ルを動作させる Channel command :  1種のプロ  グラム。入出力装置とのデー  タの転送や制御
非ブロック化・ブロック化 ブロック化 :  複数個の論理レコード->1個の物理レコード 論理レコード :  ジョブプログラムから見たレコード 物理レコード : 1 回の入出力動作での受け渡しのデータ単位量
3.4 オンライン処理
オンライン処理 vs バッチ処理 オンライン処理 バッチ処理 :  一括処理。都合の良いときに,         入力・処理・出力
通信処理と処理の流れ
4.1 プログラミング言語  <ul><li>・機械語: ビットパターン,2進数, </li></ul><ul><li>       メモリの内容(code)に 1対1 対応 </li></ul><ul><li>・アセンブリ言語:  mnemo...
4.2 Compilerのしくみ <ul><li>(1)文字解析(語彙解析 lexical analysis) </li></ul><ul><li>(2)構文解析(syntax analysis) </li></ul><ul><li>中間語(T...
4.3 サービスプログラム <ul><li>Flowchart (PAD図),Template </li></ul><ul><li>  process flowchart, block flowchart, detail </li></ul><...
第5章 <ul><li> 集中処理 vs 分散処理 </li></ul><ul><li> (Host system vs Client server system)  </li></ul><ul><li>5.2  コンピュータネットワーク </...
集中処理のパターン
分散処理パターン
データ通信の概要 回線交換 パケット交換
回線交換サービス  図 5.5
回線交換(他の説明)
パケット交換サービス  図 5.6
パケット交換(他の説明) 図はネットワークでない部分が不適切
コンピュータネットワークアーキテクチャ
LANシステムのネットワーク構成(図5.8) CSMA/CD  方式 Token passing  方式
I 部のKeyword <ul><li>・2進法:数値表現,2の補数,計算,正数x負数, </li></ul><ul><li>掛け算を使わない10倍法 </li></ul><ul><li>・コンピュータの構成,Neumann型の特徴, </li...
第6章~第8章 pptなし
第9章 ファイル編成 <ul><li>9.1  レコードとファイル </li></ul><ul><li>9.2  順次ファイル </li></ul><ul><li>9.3  直接ファイル </li></ul><ul><li>9.4  索引順次フ...
9.1 レコードとファイル
磁気ディスク,磁気テープファイル
ファイル編成の種類
9.2 順次ファイル
9.3 直接ファイル
直接ファイル
9.4 索引順次ファイル
シリンダとトラック。索引域の使用例
索引順次ファイルによるデータ処理例
第10章データベース <ul><li>10.1 データベースと3階層モデル </li></ul><ul><li>10.2 データベース管理システム </li></ul><ul><li>10.3 データモデルの種類 </li></ul><ul><...
10.1 データベースと3階層モデル
10.2 データベース管理システム
スキーマとサブスキーマ。DBの運用
同時アクセス制御機能
デッドロックの概念。データの安全性
DBの再現。データモデルの作り方
10.4 階層モデル
階層モデルの構成要素。限界
10.5 ネットワークモデル
親子集合
10.6 関係モデル
ポインタ。“射影”
“選択“,”結合”
I I 部のKeyword <ul><li>・コンピュータによる問題解決:定義,設計,保守 </li></ul><ul><li>・algorithm  ・ Data: entity, attribute, value </li></ul><ul...
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060701 1 情報システム工学

  1. 1. 情報システム工学 ◇ ◇ 情報科学 II ◇ ◇
  2. 2. 情報システム工学 シラバス(1)
  3. 3. 情報システム工学 シラバス(2)
  4. 4. コンピュータの中は1,0 <ul><li>コンピュータの中は プログラムもデータも 1,0 </li></ul><ul><li> bit = 1,0 しか入らない桁。  byte = 8bits </li></ul><ul><li>データ: 数値(整数,小数,浮動小数),文字, ビット列(パターン) </li></ul><ul><li>数値: 2進法, 四則演算 </li></ul><ul><li> 負数: 2の補数(complement) </li></ul><ul><li>0101 (5 整数)   -> 1011(-5 整数) </li></ul><ul><li>0101 (0.625 小数)  -> 1011(- 0.625 小数) </li></ul>
  5. 5. 何進法か <ul><li>2進法  コンピュータの数値表現 </li></ul><ul><li>3進法  昔,パラメトロン計算機で採用 </li></ul><ul><li>10進法  日常生活 </li></ul><ul><li>12進法  時計,イギリスの昔のコイン </li></ul><ul><li>60進法  時計の分,暦(還暦=60歳) </li></ul><ul><li>ディジタルコンピュータの論理素子 トランジスタ </li></ul>入力 出力 入力 出力 トランジスタ
  6. 6. 1 wordの精度,小数点の位置   <ul><li>整数 </li></ul><ul><li> Integer </li></ul><ul><li>固定小数点 </li></ul><ul><li> Fixed point </li></ul><ul><li>浮動小数点 </li></ul><ul><li> Floating point </li></ul>LSB MSB × 2 仮数部 mantissa 指数部 exponent Least significant bit Most significant bit s s s s s: sign bit 小数点の位置 は,プログラマが仮定
  7. 7. ◇ ◇ 情報科学 II ◇ ◇
  8. 8. 1.1 Computer system
  9. 9. 情報システム Plan Do See 企画 運用 監査 定型業務 昔:大型機 業務のサイクル
  10. 10. 1.2 ハードウェアとソフトウェア コンピュータシステムの構成
  11. 11. 1.3 コンピュータの5つの機能
  12. 12. ノイマン型コンピュータ (のア - キテクチャ) <ul><li>・広く使われているコンピュータ </li></ul><ul><li>・プログラム記憶方式: 1947 提唱, EDVAC 以降採用 </li></ul><ul><li>・ソフトウェアの概念 </li></ul><ul><li>・逐次処理 </li></ul><ul><li>・線形アドレス記憶 </li></ul><ul><li>・データとプログラムの区別がない </li></ul><ul><li>J. V. Neumann: ハンガリー出身 のアメリカの数学者 </li></ul>
  13. 13. ノイマン型:データとプログラム  <ul><li>・データとプログラムの区別の区別がない </li></ul><ul><li> データも1種類: 整数,固定小数,浮動小数,文字型かは,利用者が区別 </li></ul><ul><li>・データとプログラムの無区別は,プログラムの実行時エラーに対して無防備。データやプログラムの正しさを検証する機構は用意されていない </li></ul><ul><li>・未熟な半導体技術で作れるくらいの単純な機構 </li></ul><ul><li>非ノイマン型コンピュータ </li></ul><ul><li>・データフロー型,リダクション型など </li></ul><ul><li>・1回の処理で複数の命令を並列処理できるのが特徴 </li></ul>
  14. 14. 2. Computer architecture <ul><li>命令コード : operation code </li></ul><ul><li>アドレス部 : address part/ </li></ul><ul><li>operand </li></ul><ul><li>命令 (operation,instruction) の種類 </li></ul><ul><li>演算命令 </li></ul><ul><li>データ転送命令 </li></ul><ul><li>入出力命令 </li></ul><ul><li>制御命令 </li></ul><ul><li>分岐命令 </li></ul>2.1 CPU の architecture
  15. 15. 間接アドレス,相対アドレス Indirect addressing Relative addressing
  16. 16. インデックス / ベースレジスタ修飾 / 再配置
  17. 17. どの修飾を先にするか
  18. 18. 動作サイクル。先行制御
  19. 19. 2.2 記憶装置のア-キテクチャ
  20. 20. 2.3 入出力チャネルと割込み 多重プログラミング:   CPU と I/O devices と  を同時に活用 Throughput の向上 Memory steal Channel program Channel command word
  21. 21. チャネル動作 Selector channel Multiplexer channel Block multiplexer channel   高速チャネル   同時多数動作    ブロック転送+複数 ch. Burst mode      Multiplex mode Channel 動作 : Burst mode, Multiplex mode
  22. 22. 入出力インタフェースと接続方式 直列 : Apple talk, Daisy chain     並列 : Ethernet, たこ足配線
  23. 23. 割込みの概念と処理 Interrupt Sequence control counter
  24. 24. 3. Operating system <ul><li>運用方式   Open shop: ユーザが操作 </li></ul><ul><li>         Closed shop: operator->自動 </li></ul>
  25. 25. 3.1 Operating systemの概要
  26. 26. 3.2 ジョブ管理とメモリ管理
  27. 27. Jobの連続処理
  28. 28. 多重プログラミング方式
  29. 29. スケジューリングのいろいろ 実行優先度-> CPU 指定 多重プログラミング-> CPU 使用法 タイムシェアリング    〃
  30. 30. 主記憶領域の利用法 断片化 : Fragmentation 遊び領域の統合 : Defrag(Windows)             Speed disk(Macintosh) -> 再配置 : Relocation
  31. 31. コンピュータの掃除 <ul><li>(1)  ディスククリーンアップ </li></ul><ul><li>(2)  デフラグ ( 最適化) </li></ul><ul><li>(3)   Scan Disk (エラーチェック) </li></ul><ul><li>    (右クリック) ローカルディスク(C:)のプロパティ </li></ul><ul><li>   /ツール/エラーチェック/チェックディスク </li></ul><ul><li>    ∨ ファイルシステムエラーを修正する </li></ul><ul><li>    ∨ 不良な,セクタをスキャンし回復する </li></ul>
  32. 32. 再配置 : Relocation
  33. 33. 3.3 入出力管理とデータ管理 Channel program: 入出力チャネ  ルを動作させる Channel command : 1種のプロ  グラム。入出力装置とのデー  タの転送や制御
  34. 34. 非ブロック化・ブロック化 ブロック化 : 複数個の論理レコード->1個の物理レコード 論理レコード : ジョブプログラムから見たレコード 物理レコード : 1 回の入出力動作での受け渡しのデータ単位量
  35. 35. 3.4 オンライン処理
  36. 36. オンライン処理 vs バッチ処理 オンライン処理 バッチ処理 : 一括処理。都合の良いときに,         入力・処理・出力
  37. 37. 通信処理と処理の流れ
  38. 38. 4.1 プログラミング言語  <ul><li>・機械語: ビットパターン,2進数, </li></ul><ul><li>       メモリの内容(code)に 1対1 対応 </li></ul><ul><li>・アセンブリ言語: mnemonic code ほぼ1対1 対応 </li></ul><ul><li>・高水準プログラミング言語:  </li></ul><ul><li>  procedural language: FORTRAN, Pascal, C </li></ul><ul><li>  non-procedural language: BASIC, LISP, シミュ </li></ul><ul><li>  レーション言語,POL(problem oriented language) </li></ul>
  39. 39. 4.2 Compilerのしくみ <ul><li>(1)文字解析(語彙解析 lexical analysis) </li></ul><ul><li>(2)構文解析(syntax analysis) </li></ul><ul><li>中間語(Tree構造)生成->object program </li></ul><ul><li>  (逆)ポーランド記法->object program </li></ul><ul><li>(3)コード生成 (object program生成) </li></ul>
  40. 40. 4.3 サービスプログラム <ul><li>Flowchart (PAD図),Template </li></ul><ul><li>  process flowchart, block flowchart, detail </li></ul><ul><li>flowchart </li></ul><ul><li>Source program -> compiler -> object program </li></ul><ul><li>Linkage editor, Load module </li></ul><ul><li>言語変換プログラム </li></ul><ul><li>  simulator,emulator </li></ul><ul><li>Debugging aid </li></ul><ul><li>dump program, tracer </li></ul>
  41. 41. 第5章 <ul><li> 集中処理 vs 分散処理 </li></ul><ul><li> (Host system vs Client server system) </li></ul><ul><li>5.2 コンピュータネットワーク </li></ul><ul><li> コンピュータネットワークアーキテクチャ </li></ul><ul><li> ディジタル通信回線 </li></ul><ul><li>   回線交換 </li></ul><ul><li>   パケット交換 </li></ul>
  42. 42. 集中処理のパターン
  43. 43. 分散処理パターン
  44. 44. データ通信の概要 回線交換 パケット交換
  45. 45. 回線交換サービス 図 5.5
  46. 46. 回線交換(他の説明)
  47. 47. パケット交換サービス 図 5.6
  48. 48. パケット交換(他の説明) 図はネットワークでない部分が不適切
  49. 49. コンピュータネットワークアーキテクチャ
  50. 50. LANシステムのネットワーク構成(図5.8) CSMA/CD 方式 Token passing 方式
  51. 51. I 部のKeyword <ul><li>・2進法:数値表現,2の補数,計算,正数x負数, </li></ul><ul><li>掛け算を使わない10倍法 </li></ul><ul><li>・コンピュータの構成,Neumann型の特徴, </li></ul><ul><li>Architecture,Accumulator, Register, </li></ul><ul><li>Full adder, Half adder </li></ul><ul><li>・Relocatable program (for de-fragmentation) </li></ul><ul><li>・性能評価項目: throughput, response time, TAT </li></ul><ul><li>・Batch処理 vs. On-line処理 </li></ul><ul><li>・機械語,アセンブリ言語,コンパイラのしくみ </li></ul><ul><li>・回線交換とパケット交換 </li></ul>
  52. 52. 第6章~第8章 pptなし
  53. 53. 第9章 ファイル編成 <ul><li>9.1 レコードとファイル </li></ul><ul><li>9.2 順次ファイル </li></ul><ul><li>9.3 直接ファイル </li></ul><ul><li>9.4 索引順次ファイル </li></ul>
  54. 54. 9.1 レコードとファイル
  55. 55. 磁気ディスク,磁気テープファイル
  56. 56. ファイル編成の種類
  57. 57. 9.2 順次ファイル
  58. 58. 9.3 直接ファイル
  59. 59. 直接ファイル
  60. 60. 9.4 索引順次ファイル
  61. 61. シリンダとトラック。索引域の使用例
  62. 62. 索引順次ファイルによるデータ処理例
  63. 63. 第10章データベース <ul><li>10.1 データベースと3階層モデル </li></ul><ul><li>10.2 データベース管理システム </li></ul><ul><li>10.3 データモデルの種類 </li></ul><ul><li>10.4 階層モデル </li></ul><ul><li>10.5 ネットワークモデル </li></ul><ul><li>10.6 関係モデル </li></ul>
  64. 64. 10.1 データベースと3階層モデル
  65. 65. 10.2 データベース管理システム
  66. 66. スキーマとサブスキーマ。DBの運用
  67. 67. 同時アクセス制御機能
  68. 68. デッドロックの概念。データの安全性
  69. 69. DBの再現。データモデルの作り方
  70. 70. 10.4 階層モデル
  71. 71. 階層モデルの構成要素。限界
  72. 72. 10.5 ネットワークモデル
  73. 73. 親子集合
  74. 74. 10.6 関係モデル
  75. 75. ポインタ。“射影”
  76. 76. “選択“,”結合”
  77. 77. I I 部のKeyword <ul><li>・コンピュータによる問題解決:定義,設計,保守 </li></ul><ul><li>・algorithm ・ Data: entity, attribute, value </li></ul><ul><li>・データ点: 属性値集合の直積(direct product) </li></ul><ul><li>・データ構造 ・ファイル編成: データモデル </li></ul><ul><li>・データ処理: 分類(sort),併合(merge) </li></ul><ul><li>・順次ファイル,直接ファイル,索引順次ファイル </li></ul><ul><li>・DB, 3階層モデル:概念,外部,内部モデル </li></ul><ul><li>・DBMS: Schema, meta, consistency, 排他制御 </li></ul><ul><li>・階層モデル,ネットワークモデル,関係モデル </li></ul>

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