情報工学全般・目次
情報工学は,デジタルツールの活用,コンピュータの基礎,システム操作,ネットワーク,データ活用,先端技術などの多様な内容を含む学問分野である.理論と実践を組み合わせ,基礎的なスキルから高度な応用技術までを体系的に扱う.プライバシーと情報セキュリティにも配慮しながら,デジタルによる問題解決を実現する.
大学で使用した自作の資料等を,手直しの上公開している. クリエイティブ・コモンズ BY NC SA.
情報工学全般・目次(簡略版)
1. ITエンジニア基礎スキル
- Windows システムの基本操作ガイド
【概要】 Windows 11の基本操作は,ウィンドウ操作(サイズ変更,移動,スナップ,最大化・最小化),コマンドプロンプト(cmd),テキストエディタ(メモ帳),ファイル操作(コピー,切り取り,貼り付け,名前変更,削除)など多岐に渡る.
- Ubuntu システムの基本操作ガイド
【概要】 Ubuntuシステムは,GNOMEデスクトップ環境でウィンドウ管理を行い,端末でのLinuxコマンド実行(ls,cat,mv,rmなど),テキストエディタでの文書編集,ファイル操作を基本とする.システム管理ではパッケージ更新やプロセス管理によるトラブルシューティングが重要である.
- Linux基本コマンドとその活用法
【概要】 Linuxでは,ワイルドカード(*,?,[]),パイプ(|),リダイレクト(>,>>),パス指定(/usr/bin,./),標準出力・エラー出力制御などの基本機能を組み合わせることで,ファイル操作,テキスト処理,ネットワーク管理,システム制御など,多様な処理を効率的に実行できる.また,環境変数PATHの設定により,コマンドの格納場所を意識することなく操作を行える.
- Windows上のLinux開発環境構築ガイド:WSL 2とUbuntuのインストール・設定・運用
【概要】 WSL 2は,Windows上でLinux環境を実現する仮想化技術である.その動作には,BIOS/UEFIでの仮想化機能の有効化が必須である.WSL 2の利用には,Windowsで必要な機能を有効化した後,Linuxディストリビューションをインストールする必要がある.これにより,bashコマンドでLinuxのコマンドを実行でき,wslコマンドで管理作業が可能となる.利用時には,設定ファイルでメモリ制限,スワップ領域,CPUコア数を制御できる.WSL 2上のUbuntuに開発ツールを導入することで,コンパイラの動作確認やプログラムのテストを実施できる.Windows 11では,WSLgにより,Xウインドウ・アプリケーションも追加設定なしで利用可能である.
- Docker 入門,Docker のインストール,Docker の基本操作
【概要】 Dockerは実行環境をパッケージとして扱うコンテナ化技術である.イメージを基にコンテナを作成し,各コンテナは独立して動作する.データの永続化にはボリュームを使用し,コンテナ間の通信はネットワークを使用する.Dockerfileに手順を記述してイメージをビルドでき,レイヤー構造により管理が可能である.
- AIエディタCursorガイド
2. IT実践ガイド
- Windows 11インストールガイド
【概要】Windows 11のインストール作業では,Media Creation ToolでISOファイルをダウンロードし,USBメディアを作成するか,Rufusを使用して細かな設定が可能なUSBメディアを作成する.Windows 11 のインストールでは,TPM 2.0などのシステム要件を確認後,アップグレードまたはクリーンインストールを実行する.
- Windows 11 の基本設定,おすすめソフトウェア
【概要】 Windowsでは,Microsoft社が提供するwinget(Windows Package Manager)パッケージマネージャーを活用し,ビルドツール,開発環境,ユーティリティなどの多くのソフトウェアを効率的にインストールできる.また,不要なプリインストールアプリの削除,ディスクのクリーンアップ,空き領域のゼロフィル(セキュリティ向上のためのデータ消去手法),長いパス名制限(従来の260文字制限)の緩和,システムサービスの最適化などの設定をコマンドラインから実行できる.さらに,公式ストアやwingetに未収録の有用なフリーソフトウェアを,開発者のWebサイト等から入手できる.
- WSL 2,Docker,Miniconda3による統合開発環境構築・運用ガイド(Windows 上)
【概要】WSL 2(Windows Subsystem for Linux 2)は,Windowsで Linux実行環境を提供する.そして,Docker Desktop は,WSL 2 と連携して動作し,コンテナの管理やイメージの作成を視覚的に行う機能を持つ.Dockerfileは,Ubuntu などの Linux をベースに環境構築の手順(例:Python環境の構築や開発ツールの導入など)を記述する設定ファイルである.Dockerfileを用いて,開発環境の構築を容易に行うことができる.
- マークダウンのガイド
【概要】 マークダウンは,シンプルな記号による文書構造の記述と,Pandocによる多様な形式(Word,PDF,PowerPoint等)への変換を実現するマークアップ言語である.見出し,装飾,リスト,引用,コードブロック等の機能を備える.日本語文書では文字エンコーディングやフォント指定に注意が必要である.
- HTMLによるWebページ作成の基礎
【概要】HTMLは,Webページを作成するためのマークアップ言語であり,タグによって文書構造や内容を定義する.基本構造は,HTML,HEAD,BODYタグで構成され,文字のスタイル指定,画像挿入,ハイパーリンク作成,表作成などの機能を持つ.また,CSSやJavaScriptと組み合わせることで,デザインや動的な機能を実現できる.
- Emacs の基本編集機能のガイド
【概要】 Emacsの操作コマンドを覚えるのは効率化のために重要である.Emacsでは,カーソル移動(Ctrl+p/n/f/b),テキスト編集(Ctrl+k/y),ファイル操作(Ctrl+x Ctrl+f/s),検索(Ctrl+s),バッファ管理(Ctrl+x Ctrl+b),ウィンドウ分割(Ctrl+x 2/1),リージョン指定(Ctrl+Space)などの基本機能が用意されている.
- LaTeX入門ガイド
【概要】LaTeXは,コマンドを用いて文書の論理構造を記述し,組版を自動生成するシステムである.数式や表の美しい表現,長文での一貫した体裁の保持,目次や参照の自動生成といった機能を活用できる.文書クラスによって用途に応じた最適な体裁を実現する.
3. デジタルツールの活用ガイド
- Google アカウントと Google サービスの概要
【概要】Googleアカウントは,検索,メール,地図などの全サービスを単一のIDで利用できる統合認証システムである.クラウドベースで複数デバイス間でのデータ同期が可能であり,二段階認証によるセキュリティ強化も提供する.無料で取得可能だが,プライバシー設定の確認と個人情報の管理が重要である.
- ビデオ収録配信,ビデオ会議(Zoom, YouTube を利用)(資料集)
【概要】オンライン会議システムは,ビデオや音声によるリアルタイムコミュニケーションを実現し,録画機能やスライド共有,限定公開設定など多彩な機能を備えている.Zoom,Google Hangouts Meet,YouTubeなどのツールでは,参加者制限やプライバシー保護のための適切な設定と,通信負荷を考慮した運用が重要である.
- オンラインプログラミング環境のガイド
【概要】オンラインのプログラミング環境には,統合開発環境のGoogle ColaboratoryやGitHub Codespcaes,Replitなどや,学習支援プラットフォームのScratchやCode Combat,Python Tutor,VisuAlgoがあり,初学者から上級者まで段階的に学習できる.無料版には機能やリソースの制限があるため,用途に応じた選択が重要である.
- オンラインで利用できるAI・機械学習サービスとその他Webサービスの総合ガイド
【概要】 オンライン(Webブラウザ)でアクセス可能な無料のツールやサービスが豊富に存在し,AIによる画像・音声・テキスト生成,自然言語処理,機械学習のビジュアル学習,画像編集,音楽生成,文書管理,データベース操作,地図閲覧,教育リソース活用,ゲーム対戦など,幅広い目的に応じて活用できる.
- マイクロソフト Office(資料集)
【概要】Microsoft 365は,クラウドベースのワードやエクセルなどの他,Formsでフォーム作成・共有できる機能がある.また,PowerAppsを用いてSharePointと連携したローコード開発が行うことができる.Power Automateとの連携により,業務フローの自動化が実現できる.
4. 先端技術入門
- ニューラルネットワークと機械学習の基礎:概念からPyTorchによる実装まで
【概要】 ニューラルネットワークは,入力データの重みづけ処理,合計とバイアス調整,活性化関数の適用を行うニューロンがネットワークを形成する機械学習モデルである.PyTorchを活用した実装では,大規模なデータセットを用いた学習により,ニューロン間の結合の重みとバイアスを自動的に最適化し,データの特徴やパターンを獲得する.特に,バックプロパゲーションによる誤差の逆伝播計算と,勾配降下法による誤差の最小化が,学習プロセスにおいて重要な役割を果たす.
- 自然言語処理入門(資料集)
- OpenCVの特徴的な機能
【概要】 OpenCVには,色空間変換,局所的コントラスト強調,動体追跡,幾何学的変換,形状解析,多重解像度解析,パターン検出,適応的二値化,セグメンテーション等の多彩な機能がある.これらの機能は,照明変動への対応,動き検出,形状認識など,実用的な画像処理に有効である.
- 地図システム,Open Street Map [PDF], [パワーポイント]
5. アカデミックスキル
- クリティカルシンキング,レポート作成,プレゼンテーション(資料集)
【概要】 プレゼンテーションとレポートにおける効果的な情報伝達には,見やすさと論理性が重要である.24ポイント以上の文字サイズ,読みやすいフォント,1スライド1テーマの原則を遵守し,根拠データと考察を体系的に記述する.さらに,聴衆の立場で考え,全員に語りかけ,建設的なフィードバックを通じて相互理解と学びを深める.
- 共有ゲーム [PDF], [ワード], [HTML]
【概要】2人1組で順番に34個の質問を互いにしあい,最後にお互いを見つめ合うことで,20分で親密な関係を築くことができるゲーム感覚の演習である.質問は自己開示の深さが徐々に増していき,個人の価値観や人生観,心の内面を共有していく.ゲーム形式で行うことで心理的な抵抗を下げながら,共感と信頼関係の構築を体験することができる.
6. コンピュータの基礎
- コンピューターサイエンス(スライド資料16回ほか)
【概要】 情報工学は,プログラミング,人工知能,データベース,情報セキュリティなどの分野を包含する.プログラミングは人間の意図を論理的手順でコンピュータに伝える創造的な活動である.人工知能は知能,知識,学習の3要素を持つシステムで,言語処理や画像認識などに活用される.創造性や倫理的判断には限界があるため,人間の補助ツールとして活用すべきである.データベースは大量データを効率的に管理する基盤技術である.データの活用により様々な発見が可能である.情報セキュリティはデジタル社会で情報を安全に扱うための対策であり,ウイルス対策や強固なパスワード管理が基本となる.デジタル社会では個人の意識と行動が社会全体の安全を支えている.以上を15回のスライド資料と演習で学ぶ.
- 2進数,16進数,メモリ,論理演算,画像と画素,オープンデータ(資料集)
- コンピュータ・アーキテクチャ演習(スライド資料13回)
【概要】 コンピュータのハードウェア構成において,プロセッサはプログラム実行の中核を担い,メモリと協調して動作する.プロセッサ内部のレジスタや命令セット,メモリアクセスの仕組み,データ転送や演算の実行など,ハードウェアの基本動作を理解することで,効率的なプログラム開発が可能となる.
- 68000アセンブラプログラミング(スライド資料6回)
【概要】 68000アセンブラ言語では,CPUとメモリの連携においてレジスタを介したデータ転送が基本となり,命令フェッチ・デコード・実行の各サイクルでプログラムカウンタを更新する.サブルーチン呼び出しではスタックを用いた状態管理を行い,割り込み処理では優先制御と状態の保存・復帰機能を提供する.
7. 仮想化とクラウド
- 仮想化とクラウド・コンピューティングの用語
【概要】 仮想化とクラウド・コンピューティングでは,物理サーバ上でホストOSまたはハイパーバイザが動作し,その上で仮想マシン・マネージャを介して複数の仮想マシンが稼働する.各仮想マシンではゲストOSとアプリケーションが動作し,ユーザはネットワーク越しにこれらを利用できる.仮想マシンは容易に追加・削除・移動が可能で,資源を効率的に活用できる.
- Docker の概要説明(Ubuntu 環境向け): Docker の概要 [PDF], [パワーポイント]
- chroot,lxc コンテナ,QEMU エミュレータ(資料集)
【概要】仮想化技術は,サーバ統合によるコスト削減とクラウドでの柔軟な資源提供を実現する.仮想マシンでは,スナップショット,複製,マイグレーションなどの操作が可能である.より軽量な仮想化技術として,chroot環境,lxcコンテナ,QEMUなどがあり,開発環境の隔離や異なるアーキテクチャのエミュレーションに活用されている.
- VMWare の利用
- VirtualBox,Vagrant の利用
- AWS の基本機能
【概要】AWSクラウドでは,EC2やLightsailによる仮想マシン作成,S3によるストレージ管理が可能である.マイ請求ダッシュボードで料金を確認でき,WindowsやUbuntuなどのインスタンスにリモートログインできる.EC2は柔軟な構成が可能で,Lightsailは月額固定料金で利用できる.
8. 情報ネットワークとセキュリティ
- 情報ネットワーク入門
【概要】情報ネットワークは,コンピュータ間で情報をやり取りするための基盤技術である.TCP/IPプロトコルを用いて通信を標準化し,IPアドレスで各機器を識別する.DNSによるドメイン名解決,SMTPによるメール転送,HTTPによるWeb通信など,階層的なプロトコル群で構成され,pingやtracerouteなどの診断ツールでトラブルシューティングを行う.
- TCP/IP
- パケット解析ツール Wireshark による情報収集と解析
【概要】Wiresharkは,パケットのリアルタイムキャプチャと詳細な解析を実現するオープンソースのネットワークプロトコルアナライザである.GUIベースの直感的なインタフェースに加え,IPアドレスやポート番号によるフィルタリング,フローグラフ分析などの高度な機能を備え,通信プロトコルの動作理解やネットワークトラブルの解決に効果的なツールである.
- Linux のネットワークサービス
- 情報セキュリティ演習
- 情報セキュリティパンフレット
【概要】 情報通信機器の安全な利用には,マルウェア対策,個人情報保護,不審な表示への冷静な対応,強固なパスワード管理,セキュリティ問題の早期発見と対応,データのバックアップ,AIの適切な活用,知的財産権の尊重が必要不可欠である.情報発信時は,プライバシーや他者への配慮を忘れてはならない.
9. 数理モデル
- 待ち行列の数理(資料集)
【概要】 待ち行列理論は,ポアソン分布による到着過程と指数分布による処理時間を基礎として,システム内のジョブ数や待ち時間を確率的に解析する数理モデルである.M/M/S待ち行列やアーランの即時式モデルなどを用いて,システムの評価や設計に活用できる.
- オペレーションズリサーチ(Excel を使用)(全14回)
【概要】 オペレーションズリサーチは,データに基づく意思決定支援技術であり,線形計画法,待ち行列,ゲーム理論などの数理的手法を活用して,在庫管理,配送計画,スケジューリングなどの実務的課題を解決する.最適化,シミュレーション,確率統計の手法を組み合わせ,Excelなどのツールを用いて具体的な解決策を導出できる.
10. Python によるデータ活用
- 統計分析のPython での実現ガイド
【概要】データ分析において基礎となる統計手法を,Pythonライブラリ(Pandas,SciPy,Matplotlib)を用いて効率的に実装できることを示している.記述統計量の算出,クロス集計,統計的検定,データ可視化などの機能を体系的に提供し,データの特徴把握から仮説検証までの一連の分析プロセスを支援する.また,日本語対応や適切なデータ型指定により,実用的な分析環境を実現している.
- Python による ICTシステム演習(Python を使用)(スライド資料とプログラム例)
11. R によるデータ活用
- 統計分析のR での実現ガイド
【概要】Rを用いた統計分析は,記述統計量の計算,クロス集計,各種検定,グラフ描画などがあり,baseパッケージによる基本的な統計処理から,momentsパッケージによる高度な分布解析まで,さまざまな分析手法が提供されている.データフレーム構造を基盤としデータ処理と結果の可視化が可能である.
- データサイエンス演習(R システムを使用)(スライド資料13回)
【概要】 Rシステムは,データフレームを基本データ構造とし,コマンドラインでの操作により統計検定や機械学習を実行できる統計解析ソフトウェアである.オブジェクト一覧の表示,ワークスペースの保存,CSVファイルの読み込みなど,多彩な機能を備え,データ分析に必要な一連の操作を実行できる.
- データシステム演習(スライド資料3回)
12. Excel の活用
- Excel の使い方(スライド資料14回)
【概要】Excelは,データの記録,データの管理,データの集計・分析,グラフ作成などの多彩な機能を提供する.数式の自動計算,条件付き書式設定,ピボットテーブル,乱数生成,統計関数など,データ分析に必要な機能を備えている.直感的な操作性と豊富な機能が特徴である.
13. データベースシステム
14. 地図/地理情報システム
情報工学全般・目次(詳細版)
1. ITエンジニア基礎スキル
1.(1) Windows システムの基本操作ガイド
【概要】 Windows 11の基本操作は,ウィンドウ操作(サイズ変更,移動,スナップ,最大化・最小化),コマンドプロンプト(cmd),テキストエディタ(メモ帳),ファイル操作(コピー,切り取り,貼り付け,名前変更,削除)など多岐に渡る.
1.(2) Ubuntu システムの基本操作ガイド
【概要】 Ubuntuシステムは,GNOMEデスクトップ環境でウィンドウ管理を行い,端末でのLinuxコマンド実行(ls,cat,mv,rmなど),テキストエディタでの文書編集,ファイル操作を基本とする.システム管理ではパッケージ更新やプロセス管理によるトラブルシューティングが重要である.
1.(3) Linux基本コマンドとその活用法
【概要】 Linuxでは,ワイルドカード(*,?,[]),パイプ(|),リダイレクト(>,>>),パス指定(/usr/bin,./),標準出力・エラー出力制御などの基本機能を組み合わせることで,ファイル操作,テキスト処理,ネットワーク管理,システム制御など,多様な処理を効率的に実行できる.また,環境変数PATHの設定により,コマンドの格納場所を意識することなく操作を行える.
1.(4) Windows上のLinux開発環境構築ガイド:WSL 2とUbuntuのインストール・設定・運用
Windows上のLinux開発環境構築ガイド:WSL 2とUbuntuのインストール・設定・運用
【概要 WSL 2は,Windows上でLinux環境を実現する仮想化技術である.その動作には,BIOS/UEFIでの仮想化機能の有効化が必須である.WSL 2の利用には,Windowsで必要な機能を有効化した後,Linuxディストリビューションをインストールする必要がある.これにより,bashコマンドでLinuxのコマンドを実行でき,wslコマンドで管理作業が可能となる.利用時には,設定ファイルでメモリ制限,スワップ領域,CPUコア数を制御できる.WSL 2上のUbuntuに開発ツールを導入することで,コンパイラの動作確認やプログラムのテストを実施できる.Windows 11では,WSLgにより,Xウインドウ・アプリケーションも追加設定なしで利用可能である.
1.(5) Docker入門
Docker 入門,Docker のインストール,Docker の基本操作
【概要】 Dockerは実行環境をパッケージとして扱うコンテナ化技術である.イメージを基にコンテナを作成し,各コンテナは独立して動作する.データの永続化にはボリュームを使用し,コンテナ間の通信はネットワークを使用する.Dockerfileに手順を記述してイメージをビルドでき,レイヤー構造により管理が可能である.
2. IT実践ガイド
2.(1) Windows 11インストールガイド
【概要】Windows 11のインストール作業では,Media Creation ToolでISOファイルをダウンロードし,USBメディアを作成するか,Rufusを使用して細かな設定が可能なUSBメディアを作成する.Windows 11 のインストールでは,TPM 2.0などのシステム要件を確認後,アップグレードまたはクリーンインストールを実行する.
2.(2) Windows 11 の基本設定,おすすめソフトウェア
【概要】 Windowsでは,Microsoft社が提供するwinget(Windows Package Manager)パッケージマネージャーを活用し,xビルドツール,開発環境,ユーティリティなどの多くのソフトウェアを効率的にインストールできる.また,不要なプリインストールアプリの削除,ディスクのクリーンアップ,空き領域のゼロフィル(セキュリティ向上のためのデータ消去手法),長いパス名制限(従来の260文字制限)の緩和,システムサービスの最適化などの設定をコマンドラインから実行できる.さらに,公式ストアやwingetに未収録の有用なフリーソフトウェアを,開発者のWebサイト等から入手できる.
2.(3) マークダウンのガイド
【概要】 マークダウンは,シンプルな記号による文書構造の記述と,Pandocによる多様な形式(Word,PDF,PowerPoint等)への変換を実現するマークアップ言語である.見出し,装飾,リスト,引用,コードブロック等の機能を備える.日本語文書では文字エンコーディングやフォント指定に注意が必要である.
2.(4) WSL 2,Docker,Miniconda3による統合開発環境構築・運用ガイド(Windows 上)
WSL 2,Docker,Miniconda3による統合開発環境構築・運用ガイド(Windows 上)
【概要】WSL 2(Windows Subsystem for Linux 2)は,Windowsで Linux実行環境を提供する.そして,Docker Desktop は,WSL 2 と連携して動作し,コンテナの管理やイメージの作成を視覚的に行う機能を持つ.Dockerfileは,Ubuntu などの Linux をベースに環境構築の手順(例:Python環境の構築や開発ツールの導入など)を記述する設定ファイルである.Dockerfileを用いて,開発環境の構築を容易に行うことができる.
2.(5) HTMLによるWebページ作成の基礎
【概要】HTMLは,Webページを作成するためのマークアップ言語であり,タグによって文書構造や内容を定義する.基本構造は,HTML,HEAD,BODYタグで構成され,文字のスタイル指定,画像挿入,ハイパーリンク作成,表作成などの機能を持つ.また,CSSやJavaScriptと組み合わせることで,デザインや動的な機能を実現できる.
2.(6) Emacs の基本編集機能のガイド
【概要】 Emacsの操作コマンドを覚えるのは効率化のために重要である.Emacsでは,カーソル移動(Ctrl+p/n/f/b),テキスト編集(Ctrl+k/y),ファイル操作(Ctrl+x Ctrl+f/s),検索(Ctrl+s),バッファ管理(Ctrl+x Ctrl+b),ウィンドウ分割(Ctrl+x 2/1),リージョン指定(Ctrl+Space)などの基本機能が用意されている.
2.(7) LaTeX入門ガイド
【概要】LaTeXは,コマンドを用いて文書の論理構造を記述し,組版を自動生成するシステムである.数式や表の美しい表現,長文での一貫した体裁の保持,目次や参照の自動生成といった機能を活用できる.文書クラスによって用途に応じた最適な体裁を実現する.
3. デジタルツールの活用
3.(1) Google アカウントと Google サービスの概要
- Google アカウントと Google サービスの概要
【概要】Googleアカウントは,検索,メール,地図などの全サービスを単一のIDで利用できる統合認証システムである.クラウドベースで複数デバイス間でのデータ同期が可能であり,二段階認証によるセキュリティ強化も提供する.無料で取得可能だが,プライバシー設定の確認と個人情報の管理が重要である.
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=Wx04o8U1w7c
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/google-250596496/250596496
3.(2) ビデオ収録配信,ビデオ会議(Zoom, YouTube を利用)(資料集)
目次:ビデオ収録配信,ビデオ会議(Zoom, YouTube を利用)
【概要】 オンライン会議システムは,ビデオや音声によるリアルタイムコミュニケーションを実現し,録画機能やスライド共有,限定公開設定など多彩な機能を備えている.Zoom,Google Hangouts Meet,YouTubeなどのツールでは,参加者制限やプライバシー保護のための適切な設定と,通信負荷を考慮した運用が重要である.
【ビデオ収録配信】
- ユーチューブ(YouTube )での限定公開
- 15分を超えるビデオを YouTube で扱うとき
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=kea5UfBLQok
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/15-youtube-250596486/250596486
- PowerPoint のスライドショーの記録
【ビデオ会議(生配信)】
- Zoom の使い方,マナー,利用上の注意点,
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=bZIVlQMINYw
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/15-youtube-250596486/250596486
- Zoom によるオンライン会議の開催と,参加者の招待 [HTML], [PDF], [ワード]
- Zoom ビデオ会議でのプレゼンテーション手順例
- Google Hangouts Meet によるオンライン会議の開催
3.(3) オンラインプログラミング環境のガイド
【概要】オンラインのプログラミング環境には,統合開発環境のGoogle ColaboratoryやGitHub Codespcaes,Replitなどや,学習支援プラットフォームのScratchやCode Combat,Python Tutor,VisuAlgoがあり,初学者から上級者まで段階的に学習できる.無料版には機能やリソースの制限があるため,用途に応じた選択が重要である.
3.(4) オンラインで利用できるAI・機械学習サービスとその他Webサービスの総合ガイド
オンラインで利用できるAI・機械学習サービスとその他Webサービスの総合ガイド
【概要】 オンライン(Webブラウザ)でアクセス可能な無料のツールやサービスが豊富に存在し,AIによる画像・音声・テキスト生成,自然言語処理,機械学習のビジュアル学習,画像編集,音楽生成,文書管理,データベース操作,地図閲覧,教育リソース活用,ゲーム対戦など,幅広い目的に応じて活用できる.
数学や物理学の基礎について,日本語でオンラインで学習できる外部のサイト
3.(5) マイクロソフト Office(資料集)
【概要】Microsoft 365は,クラウドベースのワードやエクセルなどの他,Formsでフォーム作成・共有できる機能がある.また,PowerAppsを用いてSharePointと連携したローコード開発が行うことができる.Power Automateとの連携により,業務フローの自動化が実現できる.
4. 先端技術入門
4.(1) ニューラルネットワークと機械学習の基礎:概念からPyTorch実装
ニューラルネットワークと機械学習の基礎:概念からPyTorch実装
【概要】 ニューラルネットワークは,入力データの重みづけ処理,合計とバイアス調整,活性化関数の適用を行うニューロンがネットワークを形成する機械学習モデルである.PyTorchを活用した実装では,大規模なデータセットを用いた学習により,ニューロン間の結合の重みとバイアスを自動的に最適化し,データの特徴やパターンを獲得する.特に,バックプロパゲーションによる誤差の逆伝播計算と,勾配降下法による誤差の最小化が,学習プロセスにおいて重要な役割を果たす.
4.(2) 自然言語処理入門
目次: 自然言語処理入門
- nl-1. 形態素解析と構文解析 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZNJ7E5-2021-12-16-141804
- nl-2. オンライン翻訳を使ってみる [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K679M5-2021-12-16-142201
4.(3) OpenCVの特徴的な機能
- OpenCVの特徴的な機能
【概要】 OpenCVには,色空間変換,局所的コントラスト強調,動体追跡,幾何学的変換,形状解析,多重解像度解析,パターン検出,適応的二値化,セグメンテーション等の多彩な機能がある.これらの機能は,照明変動への対応,動き検出,形状認識など,実用的な画像処理に有効である.
- OpenCV について [PDF] , [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/51X845-2022-02-18-085434
4.(4) クラスタリング手法まとめ
5. アカデミックスキル
5.(1) クリティカルシンキング,レポート作成,プレゼンテーション(資料集)
目次: クリティカルシンキング,レポート作成,プレゼンテーション
【概要】 プレゼンテーションとレポートにおける効果的な情報伝達には,見やすさと論理性が重要である.24ポイント以上の文字サイズ,読みやすいフォント,1スライド1テーマの原則を遵守し,根拠データと考察を体系的に記述する.さらに,聴衆の立場で考え,全員に語りかけ,建設的なフィードバックを通じて相互理解と学びを深める.
- 見やすいプレゼンテーション資料 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/ss-250596937/250596937
- レポートの書き方,クリティカルシンキング [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- プレゼンテーション演習 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/ss-250637326/250637326
5.(2) 共有ゲーム
- 共有ゲーム [PDF], [ワード]
【概要】2人1組で順番に34個の質問を互いにしあい,最後にお互いを見つめ合うことで,20分で親密な関係を築くことができるゲーム感覚の演習である.質問は自己開示の深さが徐々に増していき,個人の価値観や人生観,心の内面を共有していく.ゲーム形式で行うことで心理的な抵抗を下げながら,共感と信頼関係の構築を体験することができる.
6. コンピュータの基礎
6.(1) コンピューターサイエンス(スライド資料16回ほか)
【概要】 情報工学は,プログラミング,人工知能,データベース,情報セキュリティなどの分野を包含する.プログラミングは人間の意図を論理的手順でコンピュータに伝える創造的な活動である.人工知能は知能,知識,学習の3要素を持つシステムで,言語処理や画像認識などに活用される.創造性や倫理的判断には限界があるため,人間の補助ツールとして活用すべきである.データベースは大量データを効率的に管理する基盤技術である.データの活用により様々な発見が可能である.情報セキュリティはデジタル社会で情報を安全に扱うための対策であり,ウイルス対策や強固なパスワード管理が基本となる.デジタル社会では個人の意識と行動が社会全体の安全を支えている.以上を15回のスライド資料と演習で学ぶ.
- cs-1. 無料ソフトウエア,無料データ,エコシステム,Scratch プログラミング,Scratch のキャラクタ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=k8VwaW2GI5g
- cs-2. コンピュータによる画像制作,人工知能でできること,情報のコード化,デジタル画像,画素 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=89Kiy7yaTMQ
- cs-3. パノラマ画像,ストリートビュー,3次元コンピュータグラフィックス [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=JfsXT9ZQefA
- cs-4. プログラミング入門 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=blBX7q2hdCQ
- cs-5. 人工知能の概要 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=76Xa2ZGqpy0
- cs-6. データベース,データベースシステム [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=hafgkLQ2fzs
- cs-7. 乱数,シミュレーション [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=22MbFeFAYNE
- cs-8. 表計算ソフトウェア [PDF], [パワーポイント], [HTML]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=vUJKLwNQn44
- cs-9. 一次式,線形計画法 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/cs9-252037293/252037293
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=GKy0Bl5ZCQY
- cs-10. Python プログラミングの基本[PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/cs10-python-252041852/252041852
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=PW0nH3bHEqM
- cs-11. 条件分岐と繰り返し,ステップ実行 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5YE9PZ-2021-12-17-134324
- cs-12. 式の抽象化と関数 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5EL9RZ-2021-12-17-134243
- cs-13. プロセッサ,メモリ,文字コード,論理演算と足し算 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KNJXEZ-2021-12-17-134355
- cs-14. 情報化社会でのマナー,情報セキュリティ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5671MZ-2021-12-17-134428
- cs-15. 全体まとめ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5V6XVZ-2021-12-17-134504
6.(2) 2進数,16進数,メモリ,論理演算,画像と画素,オープンデータ
目次: 2進数,16進数,メモリ,論理演算,画像と画素,オープンデータ
- 2進数,16進数,2の補数 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/512WRZ-2021-12-17-152552
- メモリ,メモリアドレス [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KGGJLK-2021-12-17-152641
- 論理和と論理積,記憶と計算の仕組み [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5LJ9QZ-2021-12-17-152801
- 画像と画素 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/ss-251828198/251828198
- 画像処理プログラムの説明 [PDF], [パワーポイント]
- 3次元画像処理 [PDF], [パワーポイント]
6.(3) コンピュータ・アーキテクチャ演習(スライド資料13回)
目次:コンピュータ・アーキテクチャ演習(スライド資料13回)
【概要】 コンピュータのハードウェア構成において,プロセッサはプログラム実行の中核を担い,メモリと協調して動作する.プロセッサ内部のレジスタや命令セット,メモリアクセスの仕組み,データ転送や演算の実行など,ハードウェアの基本動作を理解することで,効率的なプログラム開発が可能となる.
- ca-1. プロセッサ,マシン語 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5YEQPZ-2021-12-23-133913
- ca-2. メモリとアドレス,ダンプリスト [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KNJQEZ-2021-12-23-134117
- ca-3. コンピュータの構成,アドレスバス,データバス [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5RGJ3Z-2021-12-23-134239
- ca-4. アセンブリ言語 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K28Y4K-2021-12-23-134335
- ca-5. レジスタ [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/581Q2K-2021-12-23-134459
- ca-6. プログラムカウンタ [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K33NMK-2021-12-23-134602
- ca-7. データ転送命令とアドレッシングモード [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5QM7MK-2021-12-23-134754
- ca-8. 算術演算命令 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K7E3JZ-2021-12-23-134906
- ca-9. 数の扱い [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZJX1Q5-2021-12-23-135006
- ca-10. フラグ,フラグレジスタ [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/Z4ERN5-2021-12-23-135108
- ca-11. 条件分岐,繰り返し [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5ML2GK-2021-12-23-135215
- ca-12. スタック [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KELVQ5-2021-12-23-135318
- ca-13. サブルーチン [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KYEL75-2021-12-23-135400
6.(4) 68000アセンブラプログラミング(スライド資料6回)
目次:68000アセンブラプログラミング(スライド資料6回)
【概要】 68000アセンブラ言語では,CPUとメモリの連携においてレジスタを介したデータ転送が基本となり,命令フェッチ・デコード・実行の各サイクルでプログラムカウンタを更新する.サブルーチン呼び出しではスタックを用いた状態管理を行い,割り込み処理では優先制御と状態の保存・復帰機能を提供する.
- 導入[PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/as1-250632873/250632873
- メモリとCPU [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/kunihikokaneko1/as2-cpu
- プログラムカウンタと命令実行サイクル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/as3-250632884/250632884
プログラム例 add.c, add.s, sum.s
- 条件分岐と繰り返し [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/as4-250632887/250632887
プログラム例 branch.c, branch.s, loop.c, array.c, array2.s, str.c, str2.s
- サブルーチン呼び出しのメカニズム [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/as5-250632892/250632892
プログラム例 func1.c
- スーパバイザモード, 特権命令, 割り込み [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/as6/250632901
実習
- ログイン、ログアウトのマナー、ウインドウマネージャ、UNIX コマンド、エディタと日本語入力など [PDF], [MS-Word]
- アセンブラソフトの使用法、エミュレータによる実行法、 ステップ実行によるメモリの中身とレジスタの変化の観察 [PDF], [MS-Word]
- 構文エラー(Syntax Error)とデバッグ,add 命令、move 命令、ds 疑似命令 [PDF], [MS-Word]
- エミュレータの各種機能(レジスタへの値の設定など)、 ステップ実行によるプログラムカウンタ、ステータスレジスタの変化の観察、 分岐命令、equ疑似命令などの疑似命令 [PDF] [MS-Word]
- 文法エラーと実行時エラー、ブレークポイントとステップ実行によるデバッグ、、 比較命令におけるコンディションコードレジスタの変化 [PDF], [MS-Word]
- サブルーチン呼び出しと復帰、 jsr 命令、rts 命令 [PDF], [MS-Word]
- キューのプログラム [PDF], [MS-Word]
7. 仮想化とクラウド
7.(1) 仮想化とクラウド・コンピューティングの用語
【概要】 仮想化とクラウド・コンピューティングでは,物理サーバ上でホストOSまたはハイパーバイザが動作し,その上で仮想マシン・マネージャを介して複数の仮想マシンが稼働する.各仮想マシンではゲストOSとアプリケーションが動作し,ユーザはネットワーク越しにこれらを利用できる.仮想マシンは容易に追加・削除・移動が可能で,資源を効率的に活用できる.
7.(2) Docker の概要説明(Ubuntu 環境向け)
パワーポイントによる概要説明: Docker の概要 [PDF], [パワーポイント]
7.(3) chroot,lxc コンテナ,QEMU エミュレータ
目次: chroot,lxc コンテナ,QEMU エミュレータ(資料集)
【概要】仮想化技術は,サーバ統合によるコスト削減とクラウドでの柔軟な資源提供を実現する.仮想マシンでは,スナップショット,複製,マイグレーションなどの操作が可能である.より軽量な仮想化技術として,chroot環境,lxcコンテナ,QEMUなどがあり,開発環境の隔離や異なるアーキテクチャのエミュレーションに活用されている.
1. chroot 環境
2. lxc コンテナ
3. エミュレータ QEMU
- Ubuntu 上で,ARM 版 Rasbian (buster) の隔離された開発環境を作成する方法(qemu-debootstrap 使用)
- Ubuntu 上で,armhf 版 Degian 10 (buster) の隔離された開発環境を作る(qemu-debootstrap を使用)
- Windows で Raspbian システムを起動(QEMU, qemu-rpi-kernel を使用)
30分もかかりません.Raspbian システムがどのようなものか体験したい人向け.
- Ubuntu で Raspbian システムを起動(QEMU, qemu-rpi-kernel を使用)
7.(4) VMWare の利用
目次: VMWare の利用
VMWare のインストール
仮想マシンの新規作成,ゲスト OS のインストール
- ゲスト OS として Ubuntu バージョン 18.04.3 をインストール
- ゲスト OS としてRasperry Pi Desktop (for PC and Mac)をインストール
- ゲスト OS として FreeBSD バージョン 12.1 をインストール
- ゲスト OS として Windows 2016 をインストール
- VMware Workstation Player で Modern IE を動かしてみる
使用上のヒント
- VMware で,仮想マシンイメージファイルのデフラグとサイズ縮小
- VMware でブリッジ接続
- VMware で USB メモリの抜き差し
- Ubuntu で VMware Workstation Player のアンインストール
- VMware Workstation Player Linux 版 バージョン 4.0.3 のコマンドライン操作
7.(5) VirtualBox,Vagrant の利用
1. VirtualBox の使用法
- VirtualBox で仮想マシンの新規作成
- VirtualBox で,仮想マシンの新規作成と,ゲスト OS としてRasperry Pi Desktop (for PC and Mac)をインストール
- VirtualBox の Guest Additions のインストール (ゲスト OS は Linux)
- VirtualBox でゲスト OS のインストール中に DVD の交換を求められたときの手順
- VirtualBox バージョン 3.2.8 のコマンドライン操作
- Modern IE の仮想マシンイメージをダウンロード,Virtual Box で起動
- ライブ起動(書きかけ)
- VirtualBox で,仮想マシンの仮想ネットワークインタフェースを,ホストOSにブリッジ接続
2. Vagrant を用いた仮想マシンの作成
- Ubuntu 20.04, 18.04 仮想マシンを作る(VirtualBox, Vagrant を使用)(Windows 上,Ubuntu 上)
- Debian 10 仮想マシンを作る(VirtualBox, Vagrant を使用)(Windows 上,Ubuntu 上)
- Fedora 32 仮想マシンを作る(VirtualBox, Vagrant を使用)(Windows 上,Ubuntu 上)
- FreeBSD 12 仮想マシンを作る(VirtualBox, Vagrant を使用)(Windows 上,Ubuntu 上)
7.(6) AWS の基本機能
目次:AWS の基本機能
【概要】AWSクラウドでは,EC2やLightsailによる仮想マシン作成,S3によるストレージ管理が可能である.マイ請求ダッシュボードで料金を確認でき,WindowsやUbuntuなどのインスタンスにリモートログインできる.EC2は柔軟な構成が可能で,Lightsailは月額固定料金で利用できる.
- AWS アカウントの作成 [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/Z81NY5-2021-12-12-215126
- AWS のマイ請求ダッシュボードの確認と Billing の設定 [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/533J85-2021-12-12-215209
- EC2 Windows マシンの作成,リモートデスクトップ (Windows から) [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZRGENK-2021-12-12-214940
- EC2 Ubuntu マシンの作成,リモートログイン (Windows から) [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/528Q95-2021-12-12-215044
- Lightsail Windows インスタンスの作成 [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KWVMPZ-2021-12-12-214851
- Lightsail Ubuntu インスタンスの作成 [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5DGWR5-2021-12-12-214742
- Amazon S3 バケットの作成 [PDF],[パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZJXQX5-2021-12-11-100802
8. 情報ネットワークとセキュリティ
8.(1) 情報ネットワーク入門
【概要】情報ネットワークは,コンピュータ間で情報をやり取りするための基盤技術である.TCP/IPプロトコルを用いて通信を標準化し,IPアドレスで各機器を識別する.DNSによるドメイン名解決,SMTPによるメール転送,HTTPによるWeb通信など,階層的なプロトコル群で構成され,pingやtracerouteなどの診断ツールでトラブルシューティングを行う.
- IP アドレス [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5JXVQK-2021-12-24-142544
- IPアドレスの割り当て(静的,動的) [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- DNS ドメイン名 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
8.(2) TCP/IP
目次: TCP/IP
IPアドレスとIPデータグラム
- IP と ICMP の機能と役割 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- MAC アドレスと ARP [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- IP データグラム構造 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- ルーティングとIPアドレスの関係[PDF], [パワーポイント], [HTML]
- IPエラー処理とICMP [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- ICMPの詳細 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
TCP/IP と UDP/IP の通信プロトコル
- UDP の役割 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- UDPデータグラムヘッダ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- UDP/IPの通信手順 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP とは [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP のポート番号 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- プロトコル番号 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPの通信手順 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPセグメントヘッダ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPコネクション管理 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPのウィンドウ制御 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPのフロー制御 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPのレート制御 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- TCP/IPのエラー制御, [パワーポイント], [HTML]
8.(3) パケット解析ツール Wireshark による情報収集と解析
目次: パケット解析ツール Wireshark による情報収集と解析
【概要】Wiresharkは,パケットのリアルタイムキャプチャと詳細な解析を実現するオープンソースのネットワークプロトコルアナライザである.GUIベースの直感的なインタフェースに加え,IPアドレスやポート番号によるフィルタリング,フローグラフ分析などの高度な機能を備え,通信プロトコルの動作理解やネットワークトラブルの解決に効果的なツールである.
8.(4) Linux のネットワークサービス
- グローバルアドレスとプライベートアドレス,ドメイン,DNS
- WWWとApache
- DNS サーバの機能 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- DNS の例(実際のパケットダンプを使った説明) [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- NISサーバ設定 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- NISコマンド使用法 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- NIS
- /etc/passwd,/etc/hosts, /etc/group ファイルの意味 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- DHCP サーバの機能(静的,動的) [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- SMTP,POP
8.(5) 情報セキュリティ演習
ユーザ認証
- ユーザ認証 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- tcpdump によるパケット監視
- ユーザ認証の盗聴と tcpdump 実習 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- 暗号技術を用いた認証 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
改竄の検知と電子書名
不正侵入,不正アクセスの防止
- セキュリティ上の脅威 [PDF], [パワーポイント], [ワード], [HTML]
- 改ざん [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- バッファオーバーフロー [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- ポートスキャン [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- ネットワーク情報の収集 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
ファイアウオール,通信の遮断
- TCP wrapper
- TCP wrapper 実習 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- NAT [PDF], [LaTeX]
- アプリケーションゲートウエイ実験 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
RFC の仕組み
アプリケーション層
ツールを使って、 アプリケーション層でやりとりされるパケットの中身を実際に観察する。
- ソケット通信 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- smtp プロトコル [PDF], [パワーポイント, [HTML]
- telnet の通信手順,セッション [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- ftpの通信手順,セッション [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- HTTP プロトコル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SSL と SSH
- SSL プロトコル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- SSH プロトコル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- SSH パケット詳細 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- SSH ポート転送機能 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
その他
8.(6) 情報セキュリティパンフレット
【概要】 情報通信機器の安全な利用には,マルウェア対策,個人情報保護,不審な表示への冷静な対応,強固なパスワード管理,セキュリティ問題の早期発見と対応,データのバックアップ,AIの適切な活用,知的財産権の尊重が必要不可欠である.情報発信時は,プライバシーや他者への配慮を忘れてはならない.
9. 数理モデル
9.(1) 待ち行列の数理(資料集)
目次:待ち行列の数理
【概要】 待ち行列理論は,ポアソン分布による到着過程と指数分布による処理時間を基礎として,システム内のジョブ数や待ち時間を確率的に解析する数理モデルである.M/M/S待ち行列やアーランの即時式モデルなどを用いて,システムの評価や設計に活用できる.
- wq-1. ポアソン分布、指数分布、アーラン分布 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/wq1-250632186/250632186
- wq-2. 待ち行列 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/wq2-250632193/250632193
- wq-3. M/M/S 待ち行列,アーランの即時式モデル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/wq3-mms/250632197
- 待ち行列シミュレーション [PDF], [パワーポイント], [HTML]
- アーランの即時式モデル [PDF], [パワーポイント], [HTML]
9.(2) オペレーションズリサーチ(Excel を使用)(全14回)
目次:オペレーションズリサーチ(Excel を使用)(全14回)
【概要】 オペレーションズリサーチは,データに基づく意思決定支援技術であり,線形計画法,待ち行列,ゲーム理論などの数理的手法を活用して,在庫管理,配送計画,スケジューリングなどの実務的課題を解決する.最適化,シミュレーション,確率統計の手法を組み合わせ,Excelなどのツールを用いて具体的な解決策を導出できる.
- or-1. オペレーションズリサーチ(Excel を使用) [PDF], [パワーポイント]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=a8us7gTPNC8
SlideShare: 2https://www.slideshare.net/kunihikokaneko1/or1-251787339
- or-2. 配送計画、リードタイム [PDF], [パワーポイント]
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=mDrUuTDleBE
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/ss-250598455/250598455
- or-3. 作業リスト、スケジューリング、PERT図 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or3-pert/251671433
- or-4. モンテカルロシミュレーション [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/kunihikokaneko1/or4-251902279
- or-5. ランダムウオーク [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or5/251787396
- or-6. 待ち行列シミュレーション [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/kunihikokaneko1/or6
- or-7. 正規分布 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or7/251895311
- or-8. ゲーム理論 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or8/251932162
- or-9. 囚人のジレンマ、資金計画、投資効率 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or9/251982980
- or-10. 一次式、線形計画法 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or10-252026771/252026771
- or-11. 線形計画法を Excel で解く [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/or11-excel-252082847/252082847
YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=qxy4cjh2SEo
- or-12. 囚人のジレンマ [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/ss-250598451/250598451
- or-13. ゲーム理論,グラフ [PDF], [パワーポイント]
- or-14. グラフの最短経路などのアルゴリズムをビジュアルに表示するオンラインサイト www.algoanim.ide.sk の紹介 [PDF], [パワーポイント]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/wwwalgoanimidesk/250598453
10. Python によるデータ活用
10.(1) 統計分析のPython での実現ガイド
【概要】データ分析において基礎となる統計手法を,Pythonライブラリ(Pandas,SciPy,Matplotlib)を用いて効率的に実装できることを示している.記述統計量の算出,クロス集計,統計的検定,データ可視化などの機能を体系的に提供し,データの特徴把握から仮説検証までの一連の分析プロセスを支援する.また,日本語対応や適切なデータ型指定により,実用的な分析環境を実現している.
11. R によるデータ活用
11.(1) 統計分析のR での実現ガイド
【概要】Rを用いた統計分析は,記述統計量の計算,クロス集計,各種検定,グラフ描画などがあり,baseパッケージによる基本的な統計処理から,momentsパッケージによる高度な分布解析まで,さまざまな分析手法が提供されている.データフレーム構造を基盤としデータ処理と結果の可視化が可能である.
11.(2) データサイエンス演習(R システムを使用)(スライド資料13回)
目次:データサイエンス演習(R システムを使用)(スライド資料13回)
【概要】 Rシステムは,データフレームを基本データ構造とし,コマンドラインでの操作により統計検定や機械学習を実行できる統計解析ソフトウェアである.オブジェクト一覧の表示,ワークスペースの保存,CSVファイルの読み込みなど,多彩な機能を備え,データ分析に必要な一連の操作を実行できる.
- rd-1. R システムと RStudio [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZPW1QK-2022-02-25-120228
- rd-2. ヒストグラム,散布図,折れ線グラフ,要約統計量 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZX4JNZ-2022-02-25-120327
- rd-3. 機械学習による自動分類 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/5D2845-2022-02-25-120358
- rd-4. 平均と分散 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KW47Q5-2022-02-25-120436
- rd-5. t 検定 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZR6RR5-2022-02-25-120503
- rd-6. 相関,相関係数 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/52NPVZ-2022-02-25-120530
- rd-7. 次元削減,主成分分析 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/Z8MPXZ-2022-02-25-120606
- rd-8. クラスタリング [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/53EW25-2022-02-25-120630
- rd-9. テーブルデータ処理,並べ替え(ソート)・集計・集約 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZQ9WYZ-2022-02-25-120657
- rd-10. オブジェクトのセーブとロード [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/57JP7Z-2022-02-25-120733
- rd-11. リレーショナルデータベースとの連携 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/KJ8DGK-2022-02-25-120800
- rd-12. CSV ファイルのインポート,エクスポート [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/K4JGQ5-2022-02-25-120828
- rd-13. 正規分布 [PDF], [パワーポイント]
ドクセルの URL: https://www.docswell.com/s/6674398749/ZMVDXZ-2022-02-25-120900
11.(3) データシステム演習(スライド資料3回)
データシステム演習(スライド資料3回)
「Shiny によるデータシステム演習」では,オンライン(Web ペース)のデータシステムに関する次のことを演習形式で学ぶ.
- Shiny は,R システムと Web サーバの連携が簡単にできるシステムである.Webサーバが内蔵されている
- 「ウィジェット」を組み合わせて,Web 画面を組み立てる.これは ui.R に書く.
- ユーザが Web 画面で操作するたび,その情報がサーバに送られる.そして,サーバが返答する.これは server.R に書く.
- Shiny のギャラリー [PDF], [パワーポイント], YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=POOORv2BFCM
- Shiny の仕組み [PDF], [パワーポイント], YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=-Qb2LNNovZY
- Shiny のウィジェット,Shiny でテキスト表示,テーブル表示 [PDF], [パワーポイント], YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=qA-BVSfzbYQ
12. Excel の活用
12.(1) Excel の使い方(スライド資料14回)
【概要】Excelは,データの記録,データの管理,データの集計・分析,グラフ作成などの多彩な機能を提供する.数式の自動計算,条件付き書式設定,ピボットテーブル,乱数生成,統計関数など,データ分析に必要な機能を備えている.直感的な操作性と豊富な機能が特徴である.
- ex-1. Excel を使ってみる [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597146/250597146
- ex-2. 切り取りとコピーと貼り付け,Excel の関数 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-excel/250597152
- ex-3. Excel での並べ替え,グラフ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597158/250597158
- ex-4. Excel での検索,条件付き書式設定,並べ替え [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597165/250597165
- ex-5. Excel での集計,ピボットテーブル(クロス集計表) [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597168/250597168
- ex-6. Excel でのルックアップ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597174/250597174
- ex-7. Excel での乱数 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597177/250597177
- ex-8. Excel での平均と標準偏差 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597182/250597182
- ex-9. Excel での数式のグラフ [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597188/250597188
- ex-10. Excel でのデータの入力規則 [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-250597193/250597193
- ex-11. Excel で small 関数を用いて,順位からデータを探す [PDF], [パワーポイント], [HTML]
SlideShare: https://www.slideshare.net/slideshow/excel-small/250597196
13. データベースシステム
13.(1) データベース処理とデータ分析(資料11回)
- リレーショナルデータベース [ワード], [PDF]
- SQL 問い合わせ [ワード], [PDF]
- SQL による結合 [ワード],
- Python のデータフレーム,集計・集約,ソート [ワード],
- Web でのリクエスト URL による処理の振り分け(Python の bottle を使用)[ワード],
- オブジェクト指向データベース(1) [ワード],
- オブジェクト指向データベース(2) [ワード],
- 分類,クラスタリング [ワード],
- Pythonによるデータ分析:データフレーム、Irisデータセットの可視化、メッシュグリッドと混合ガウス分布 [ワード],
- 分類 [ワード],
- 種々のグラフ(Python の pandas を使用) [ワード]
14. 地図/地理情報システム
14.(1) Web ブラウザで動くインタラクティブ,ダイナミックな地図を作る
クリッカブル地図(マーカーなどが付いた地図)
GoogleStreetView へのリンク
SpatiaLite 活用
OpenStreetMap 活用
OpenStreetMap データダウンロード
- OpenStreetMap のデータ(少量)のダウンロード: YouTube 動画: https://www.youtube.com/watch?v=MPxDfHo49s0
- Mapbox を使ってみる
mapbox は,地図サービス・ソフトウェア開発キット,OpenStreetMap のデータから作られたタイルマップ,自前のタイルマップをサーバにアップロードできるサービス
- Python の overpass を用いて OpenStreetMap のデータをダウンロード
- Python の overpy を用いて OpenStreetMap のデータをダウンロード
14.(2) 地図情報システムとデータベース
目次: 地図情報システムとデータベース
【OpenStreetMap, ESRI Shape 関係】
- Ubuntu で JOSM (Java OpenStreetMap Editor) を使ってみる
- JOSM (Java OpenStreetMap Editor) を用いて複数 OSM ファイルのマージ
- JOSM (Java OpenStreetMap Editor) でデータの選択
- JOSM (Java OpenStreetMap Editor) でメモリが確保できないときの対処法
- Ubuntu で QGIS (Quantum GIS) のインストール
- QGIS (Quantum GIS) のインストール (Windows の場合)
- Ubuntu で SAGA GIS のインストール
【osmar】
【Spatialite のインストールと使用法】
- Ubuntu で Spatialite のインストール
- Spatialite を使ってみる
- Ubuntu で SpatiaLite GUI を使ってみる
- R システムでの SQLiteMap パッケージのインストール
【地図データの入手】