①情報工学の基礎から最新技術まで幅広くカ
バー．視覚的な説明
②デジタルの基礎、プログラミング、データ
ベース、人工知能など、情報工学の主要分野を
振り返る．具体例をメインに説明．実践力アッ
プ．
③プログラミングの基礎，AIツールの活用な
どの実践的な技術スキルに注目
④未来展望：AI，クラウドコンピューティン
グ，IoTなど、将来，最先端技術を学ぶ時のた
めの基礎と入門
2
情報工学の３つの魅力
自分のアイデアを形にできる楽しさ
AI，仮想現実，IoT など、未来の
技術のワクワク感
IT企業、製造業など幅広い分野で
活躍し、夢を追求できる
3
情報工学はデジタル社会の
発展に欠かせない
4
• オンラインでの交流・コミュニケ
ーション
• 動画配信、オンラインショッピン
グなどのデジタルサービス
• 膨大な情報の管理・処理
• 人間とAIの協働
• 自動運転、医療、教育など様々な
分野でのAI活用
2050年の未来予測と情報工学
5
経済産業省のレポート「未来人材ビジョン」（令和4年5月）によると
https://www.meti.go.jp/press/2022/05/20220531001/20220531001.html
■ デジタル化の継続
■ 脱炭素
■AIやロボットとの共生社会
■ 日本の生産年齢人口の減少
２０５０年の未来ビジョン
高スキル職は増加
情報工学科で専門的な知識とスキルを身につけることで、未来の
ITエンジニアという高スキル職で活躍し、社会に貢献しながら自
分の夢を追求することができる
15-1 AIによる画像生成
6
演習
文章からの画像生成
ページ６，７
【トピックス】
•文章からの画像生成
•プロンプト
7
15-2 チャットボット（AIとの
対話，コミュニケーション）
9
演習
チャットボット
ページ１０，１１
【トピックス】
•生成AIに作業を頼む
•生成AIからアイデアや知識を
引き出す
10
ChatGPT との問答の例① 質問
13
ChatGPT との問答の例② プログラム作成
を頼む
14
ChatGPT との問答の例③ ミスを探すこと
を頼む
15
ChatGPT との問答の例④ 疑問に思ったこ
とを相談する
16
ChatGPT との問答の例⑤ 勉強用に要点の
作成を頼む
17
ChatGPT 利用上の注意点を再確認
•AIの回答が間違っている場合がある:
AI は、不正確な回答を提供する可能性がある。提供される回
答は、参考にとどめ、必ず他の信頼性の高い情報源などを確
認する。
•秘密の情報やプライバシについての投稿:
個人情報や機密情報を投稿しないこと
•自習などでの利用:
AIは、相談相手として、自習などに役立つ。しかし、AI の回
答をそのまま学校のレポートや宿題として提出してはいけま
せん。レポートや宿題は、学生自身の知識と理解を高めるた
めのもの。AIは参考として活用し、自分自身の考えや研究成
果など、自分の成果物を提出することが大切。
18
15-3 デジタルの基礎
19
ビットとデジタル化
•コンピューターは、すべての情報を0と1の組み合わせで表
現（デジタル化）
•一つの「0」または「1」は一ビット（Bit）と呼ばれる
•ビットは、情報の最小単位
0011010111101110101011 ・・・ 23ビットのデータ
20
文字はデジタルの２進数に変換
•ASCIIは文字情報を数値で表現するためのもの
•１つの文字を，7ビットで表現
•英数字や記号、制御文字など128種類の文字を表現するこ
とができる
21
０ １ ２ ３ ４ ５ ６ ７
０NULL DEL SP ０ ＠ P p
１SOH DC1 ！ １ A Q a q
２STX DC2 “ ２ B R b r
３ETX DC3 ＃ ３ C S c s
４EOT DC4 ＄ ４ D T d t
５ENQ NAK ％ ５ E U e u
６ACK SYN ＆ ６ F V f v
７BEL ETB ’ ７ G W g w
８（BS）CAN （ ８ H X h x
９（HT) EM ） ９ I Y i y
A（LF) SUB ＊ ： J Z j z
B（VT) ESC ＋ ； K［k {
C（FF) （FS) ， ＜ L￥l |
D（CR) （GS)－ ＝ M］m }
ESO （RS) ． ＞ N＾n ~
FSI （US) ／ ？ O＿oDEL
文字の７ビットを
１６進数２桁で
示した表
画像と画素
22
それぞれの格子が画素
画像
濃淡画像でのコード化
23
画像の輝度の情報
例えば： 黒 ＝ ０，
暗い灰色 ＝ １，
明るい灰色 ＝２，
白 ＝ ３
のようにコード化
画素
幅: 8
高さ: 8 輝度が４段階の場合：
01 2 3
カラー画像の成分
R（赤）成分，G（緑）成分，B（青）成分で考える
場合
デジタル画像
各成分での「画素の明るさ」が数値化される
24
R（赤）成分 G（緑）成分 B（青）成分
デジタルの基礎
•コンピューターは、すべての情報を0と1の組み合
わせで表現（デジタル化）
•文字、数値、画像、音声など、すべてが2進数に変
換されている。
25
15-4 プログラミングの基礎
26
27
•コンピュータは，プログラム
に従って動作
•プログラムは，コンピュータ
に指示を出し，所定の作業を
遂行させる
コンピュータとプログラム
28
•プログラムを設計し作成する
プロセス（プログラミング）
は，創造的な活動
•アイデアを形にできることが，
プログラミングの魅力
プログラミング
プログラム
29
•プログラムとは、コンピュータに実行させたい一連の手順
を記述したもの
•プログラムの起動により、手順を実行し，必要な処理を行
う
プログラム
30
Python 言語を使って
ニューラルネットワーク
を作成．AIシステムを構築
プログラムは，コンピュータの動作を細かくコントール
プログラミングの目的
•プログラムは，コンピュータに指示を出し，
所定の作業を遂行させる
•複雑な作業も自動化し，効率化することが可
能
31
Python プログラムの
ソースコード
プログラムの
実行結果
プログラミングで，自分のやりたいことを実現す
るために
•AI支援
ChatGPTなどのAIチャットボットを使って、疑問点を質問し
たり、コードの説明を求めたりできる。
•良いツールを自分で探求する
•JupyterLab：Python によるデータ分析，AIの試行ができる．プロ
グラムと結果を一つのページでまとめて管理できる
•Visual Studio Code：豊富な拡張機能、ビジュアルな操作
•Google Colaboratory：インストール不要，Python のAI 活用が容
易な環境
•YouTube 動画，オンライン学習サイト (trinket など）の活
用
•ビジュアルプログラミングの Scratch
(https://scratch.mit.edu/) ブロックを組み合わせてプログラ
ミングを学ぶ 32
プログラミング
•プログラムは，コンピュータに指示を与えるもの
•複雑な作業も自動化できる
33
15-5 データベースの普及
34
データベース
35
データベースは、特定の主題について整理，保存，管理
されたデータの集合体
取引
計測
データ収集
記入
データベース
撮影 データ保存
36
オンラインコミュニケーションでの
データ管理．機能がより便利に．
•SNS（ソーシャルネットワーク）
投稿、ユーザプロフィール、「い
いね」、コメントの管理
•電子メール
本文、添付ファイル、送信者、受信
者の管理
•オンラインのチャット
ユーザ間のメッセージの管理
データベースの利用分野
①オンラインコミュニケーション
37
リアルタイムで安全、便利なサービ
スの提供．
•オンラインの取引
注文，支払い，配送状況問い合わせ
•オンラインの銀行
送金，残高照会，融資申請
•オンラインの予約
列車や飛行機などの座席予約
データベースの利用分野
②オンラインの取引
38
人工知能での学習による上達：デー
タを使用し，学習を通じて知的能力
を向上．
•ChatGPT などの対話型AI
（対話，自由なアイデア出し，
要約，翻訳など）
•医用画像や自動運転での画像理解
（画像診断、物体認識など）
•オンラインショッピングでの情報
推薦
（過去の履歴からの商品の順位付
けなど）
データベースの利用分野
③人工知能
データベースシステム
•膨大なデータを整理し，必要な時にアクセスでき
るようにする「データベースシステム」
•オンラインコミュニケーション，オンライン取引，
人口知能（AI）など，社会を支える基盤である
39
15-6 人工知能
40
人工知能
•人工知能は、コンピュータが知的な能力を持つこと
知能：思考や判断などの能力
知識：情報を扱う能力
学習：知的な能力が上達できる能力
41
車両の発見・検知
42
人工知能は，車両の場所と向き（前なのか後ろなのか）を素早
く発見できるようになってきた
（Dlib を使用）
人や自転車などの，オブジェクトの発見・検知
•人間の「目」の一部機能をコンピュータで再現．
画像の中のオブジェクトを，人工知能が発見・検知
43
元画像 人工知能による読み取り結果
(DeepLabv3+ を使用)
人体の向き，ポーズの読み取り
•写真やビデオから，人体の姿勢を読み取り
44
翻訳を行うオンラインサービス
45
DeepL のURL: https://www.deepl.com/ja/translator
Web ブラウザで動く
人工知能
•人工知能（AI）の究極の目標は、コンピュータで人間の知
能を模倣すること
•学習、問題解決、パターン認識、対話などを行う
•AIは、すでに、私たちの日常生活に深く浸透している
例： スマートフォンの音声アシスタント
自動運転車
•生活と社会が大きく変化
46
例：
・医療診断，個別化医療の実現
・自動運転技術，交通事故の減少
・言語の壁を越えたコミュニケーションの促進
15-7 ３次元コンピュータグラ
フィックス
47
Google
Earth の起動
Google Earth は，無料で利用可能なオ
ンラインの地球儀
① ウェブブラウザで次の URL を開く
https://earth.google.com
② 「Earthを起動」をクリック
48
Google Earth の機能
写真 ３次元コンピュータグラフィックス
写真＋標高 地球儀 ストリートビュー
49
Google Earth で「福山城」を検索したところ 50
51
視点移動は，マウス操作でできる
３次元コンピュータグラフィックスソフトウェア
Blender でできること
３次元のリアルな造形
52
Blender のPBR マテリアル
PBRマテリアルを使うと，このようなことも可能
３次元のリアルな造形
53
元画像 Blender での
テクスチャマッピング
３次元コンピュータグラフィックスソフトウェア
Blender でできること
仮想空間の実現
54
３次元コンピュータグラフィックスソフトウェア
Blender でできること
3D都市モデル（Project PLATEAU）福山市（2020年度）
建物のデータ頂点数: 4,321,085, 三角形ポリゴン数: 7,325,872
３次元コンピュータグラフィックスと仮想世界
•3次元コンピュータグラフィックスにより，コン
ピューター上に，現実世界の再現，新しい世界の
造形が可能になった
•ゲーム，建築，医療など、様々な分野で活用
•Blender などのソフトウェアの普及．一般のパソ
コンでも可能．
55
15-8 情報セキュリティの重要
性
56
デジタル社会の特徴と影響
デジタル社会
57
情報の広範な流通と共有
個人が情報発信者に
技術革新による社会変革
情報の価値向上
フェイクビデオ
58
＋
•AI の進化により，映像や音声の偽造が容易となり，それ
が事実かどうかの判断が難しくなっている
→
金子の顔 有名人の声，表情，
語り 金子がその有名人
そっくりで語りだす
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不正サイトへの誘導
電話連絡！
送金！
ウエブサイトへの
アクセス！
を求める詐欺行為
がある
60
個人情報の保護とフィッシング詐欺から身を守るために、
怪しいメールやウェブサイトへのリンクをクリックしな
いように注意が必要です
有害なソフトウェア（マルウェア）の仕組み
•侵入：メールの添付ファイルや不正サイトからダ
ウンロード
•感染：システムに潜伏
•活動：個人情報の窃取、システムの破壊など
•拡散：他のデバイスやネットワークに感染を拡大
61
情報セキュリティへの心がけ
•デジタル社会において情報セキュリティは必要不可欠であ
る。
•パーソナルな情報の保護: 個々人の情報は重要な資産であ
り、各自が尊重し、守る責任がある。
•不正アクセスの防止: オペレーティングシステムのアップ
デート（更新）などの対策が大切である。
•データバックアップ: データの消失を防ぐために、定期的
なバックアップを行うべきである。
•社会的なルールの理解と遵守: マナーを理解し、遵守する
ことが重要である。
62
15-9 展望
63
•コンピューターサイエンスは，私たちの社会と生
活を変える力を持つ
•情報工学分野を学ぶことで「未来を創る」ための
力を持つことができる
情報工学の未来技術（大学の授業で学ぶ）
人工知能（AI），クラウドコンピューティング，
IoT（Internet of Things，もののインターネット）サ
イバーセキュリティ，通信技術，仮想現実 など
64
①総合的な技術知識： AI、３次元グラフィッ
クス、データベース、セキュリティなど
②実践的スキルと問題解決力の向上：プログ
ラミング、チャットボット活用などの実践的ス
キル
③技術の社会的影響と倫理的視点：情報技術
が社会や産業に与える影響、技術者としての責
任を理解
④キャリア展望と創造的思考：技術革新がも
たらす将来の可能性、未来社会の課題解決に向
けた創造的思考力の向上
65
今回の授業の意義と満足感
