東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 担当：亀田弘之

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1 東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 担当：亀田弘之
コンピュータサイエンス概論２０１５第５日目 東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 担当：亀田弘之 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

2 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
授業計画 第１回:プログラミングの楽しさ 　　　　　（21世紀の魔法使いの道具プログラミング言語を知る） 第２回：コンピュータサイエンスと知能研究・ゲーム研究 　　　　　（人工知能・機械学習・脳科学・認知科学などの魅力を知る） 第３回：コンピュータと情報ネットワークの仕組み 　　　　　（コンピュータの基本構成、ネットワークの基本構成などの 　　　　　　基本的仕組み・原理を知る） 第４回：クラウドコンピューティング 　　　　　（ビッグデータ（オープンデータ）が世界を変える。データベースの基礎な ど） 第５回：ソフトウェア工学 　　　　　（ソフトウェアはどのようにして作られるのか,開発の現場を覗いてみる。 　　　　　　開発プロセス，プロジェクトマネジメントなど） 第６回:コンピュータサイエンスにおける計算の理論 　　　　　(チューリングマシン,コンピュータサイエンス小史など) 第７回：コンピュータサイエンスと法・倫理 　　　　　（知的財産権，さまざまな事例紹介） 第８回：コンピュータサイエンスの全容と将来を議論する 　　　　　（e-healthCare, e-learning, e-government等， 　　　　　　君は何を学ぶのか？　なぜ学ぶのか？　どうやって学ぶのか？） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

3 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
授業計画 第１回:プログラミングの楽しさ 　　　　　（21世紀の魔法使いの道具プログラミング言語を知る） 第２回：コンピュータサイエンスと知能研究・ゲーム研究 　　　　　（人工知能・機械学習・脳科学・認知科学などの魅力を知る） 第３回：コンピュータと情報ネットワークの仕組み 　　　　　（コンピュータの基本構成、ネットワークの基本構成などの 　　　　　　基本的仕組み・原理を知る） 第４回：クラウドコンピューティング 　　　　　（ビッグデータ（オープンデータ）が世界を変える。データベースの基礎な ど） 第５回：ソフトウェア工学＋システムエンジニアリング 　　　　　（ソフトウェアはどのようにして作られるのか,開発の現場を覗いてみる。 　　　　　　開発プロセス，プロジェクトマネジメントなど） 第６回:コンピュータサイエンスにおける計算の理論 　　　　　(チューリングマシン,コンピュータサイエンス小史など) 第７回：コンピュータサイエンスと法・倫理 　　　　　（知的財産権，さまざまな事例紹介） 第８回：コンピュータサイエンスの全容と将来を議論する 　　　　　（e-healthCare, e-learning, e-government等， 　　　　　　君は何を学ぶのか？　なぜ学ぶのか？　どうやって学ぶのか？） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

4 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
到達目標 コンピュータサイエンスに関して以下のことが到達目標である。 １．コンピュータサイエンスの 社会的役割・意義を理解し説明できる。 ２．コンピュータサイエンスを学ぶ上での 重要な能力・資質を理解する。 ３．コンピュータサイエンスの概要を説明できる。 ４．将来のコース選択（案）を自力で作成し、 人にわかりやすく説明できる。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

5 コンピュータで夢をつかもう －諸君にこれから求められる力とは？ー
第５回　ソフトウェア工学について コンピュータで夢をつかもう －諸君にこれから求められる力とは？ー 平成26年3月8日(土) 東京工科大学 コンピュータサイエンス学部 亀田弘之 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

6 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
クイズ１ これからの若者に必要な力は？ 数学の力 国語の力 英語の力 知識力 語学力 体力や精神力 その他 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

7 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
クイズ２ これからの若者に必要力は？ 論理的思考能力(logical thinking) コミュニケーション能力（意思疎通能力） 創造力（creativity） 物理や化学の知識(knowledge of natural sciences) 一般教養（文学や歴史など, liberal arts） 語学力（国語，英語など） 体力と精神力（肉体的強さと精神的強さ） 友達（人間関係の社会的ネットワーク） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

8 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
講師紹介 昭和33年　福岡県北九州市生まれ ５６歳（妻・長男・長女・次男） 趣味：サッカー 中３の３学期から数学の勉強に目覚める 現在も勉強中（「少年老い易く学成り難し」） 東京大学工学部電気・電子工学科卒 物性・デバイスに興味を持って勉強 卒論：「天気予報を対象とする言語表現と知識表現との相互変換」 東京大学大学院工学系研究科（修士・博士） 研究テーマ：言語情報処理に関する研究 修論「記事・言語・テーマの階層構造に着目した新聞記事分類・検索システム」 博論「人間の自然言語処理過程のモデルに基づく文章処理」 東京工科大学に赴任（現在に至る） 現在の研究テーマ 思考と言語 未知語獲得システム，言語獲得システム，機械学習，認知心理学，機械翻訳 知的ソフトウェア創成学 工学教育（教材と教授法），認知リハビリテーション用ゲーム開発 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

9 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
本日の内容 はじめに（社会の発展史） 情報システムの例 情報システムの現状 情報システムの作り方(ソフトウェア開発プロセス) 情報システム開発に関わる人たち 求められる能力・知識・スキル これらの能力・知識・スキルをどうやって身に付けるのか？ これからの社会 皆さんが生きて行く社会 まとめ 最後に 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

10 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

11 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

12 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 情報・知識が時間的空間的に拡散 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

13 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 工業化社会（蒸気機関の発明） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

14 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 工業化社会（蒸気機関の発明） 人々が世界中を移動し始めた 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

15 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 工業化社会（蒸気機関の発明） 脱工業化社会 （高度知識社会） 情報化社会へ サービス社会 国際化社会 IS(information systems)が支えている 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

16 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
1.はじめに（社会の発展史） 狩猟時代，農耕時代（厳しいが素朴な時代） 印刷技術の発明（Gutenberg） 工業化社会（蒸気機関の発明） 脱工業化社会 （高度知識社会） 情報化社会へ サービス社会 国際化社会 IS(information systems)が支えている 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

17 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
2. 情報システムの例 銀行ATM 電車自動改札システム 航空管制システム 気象衛星観測システム 自動列車運行管理システム インターネット 地震・津波予知システム コンビニのPOSシステム 携帯電話・スマートフォンシステム など ATM:　Automated Teller Machine（自動出納機，現金自動預け払い機） POS:　Point of Sale System (販売時点情報管理) 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

18 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
3. 情報システムの現状 情報システム（IS）は社会基盤であるが故に、 大規模化 高機能化 複雑化 安心、安全 持続可能性(sustainability) 経済性(安く) が強く求められている！ IS: information systems（情報システム） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

19 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
3. 情報システムの現状 情報システム（IS）は社会基盤であるが故に、 大規模化 （１億行のプログラム） 高機能化（音声認識，翻訳，カーナビ機能） 複雑化 安心、安全（セキュリティ） 持続可能性(sustainability) 経済性(安く) が強く求められている！ IS: information systems（情報システム） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

20 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
3. 情報システムの現状 情報システム（IS）は社会基盤であるが故に、 大規模化 （１億行のプログラム） 高機能化（音声認識，翻訳，カーナビ機能） 複雑化 安心、安全（セキュリティ） 持続可能性(sustainability) 経済性(安く) が強く求められている！ どうやって作るのですか？ IS: information systems（情報システム） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

21 ４. 情報システムの作り方 (ソフトウェア開発プロセス)
４. 情報システムの作り方 (ソフトウェア開発プロセス) 何を作れば良いのだろうか？ システム構想 こんなものを作りましょう どうやって作ろうか 実際に作りましょう 欲しいものが出来上がった？ それでは使いましょう ここをちょっと変更したいなぁ 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

22 ４. 情報システムの作り方 (ソフトウェア開発プロセス)
４. 情報システムの作り方 (ソフトウェア開発プロセス) 何を作れば良いのだろうか？ （要求獲得） システム構想（要求分析） こんなものを作りましょう（要件定義） どうやって作ろうか（設計（外部設計・内部設計）） 実際に作りましょう（コーディング（プログラミング）） 欲しいものが出来上がった？（検証（test）） それでは使いましょう（運用・管理） ここをちょっと変更したいなぁ （変更要求） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

23 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
5. 情報システム開発に関わる人たち スマートフォン 自動車 家電製品 介護ロボットなどを開発 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

24 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
介護ロボットの例 （出典） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

25 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
情報システム開発に関わる人たち SE 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

26 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
情報システム開発に関わる人たち SE System Engineer　（システムエンジニア） Software Engineer（ソフトウェアエンジニア） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

27 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
情報システム開発全般に関する学問 ソフトウェア工学 システムエンジニアリング （システム工学？） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

28 情報システムの作り方（再） (ソフトウェア開発プロセス)
情報システムの作り方（再） (ソフトウェア開発プロセス) 何を作れば良いのだろうか？ （要求獲得） システム構想（要求分析） こんなものを作りましょう（要件定義） どうやって作ろうか（設計（外部設計・内部設計）） 実際に作りましょう（コーディング（プログラミング）） 欲しいものが出来上がった？（検証（test）） それでは使いましょう（運用・管理） ここをちょっと変更したいなぁ （変更要求） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

29 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
6. SEに求められる能力・知識・スキル 専門的能力・知識・スキル 技術的側面 コンピュータの仕組みや動作 ネットワークの仕組み・動作 プログラミング能力・知識 など 社会的側面 法律・経営学（MOT）・経済（ミクロ経済学）・倫理　など 基礎的側面 作文能力・プレゼンテーション能力 コミュニケーション能力（発信力・傾聴力）、語学力 soft skills(interpersonal skills) など 人間力 他者理解・共感性・社会認知・思いやり リーダーシップやマネジメント力 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

30 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
クイズ２（再） これからの若者（SE）に必要力は？ 数学的論理能力 コミュニケーション能力 創造力 物理や化学の知識 一般教養（文学や歴史など） 語学力（国語，英語など） 体力と精神力 友達 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

31 7. これらの能力・知識・スキルをどうやって身に付けるのか？
（ここからの話しが大切！） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

32 7. これらの能力・知識・スキルをどうやって身に付けるのか？（続き）
「学び方を学ぶ」ことが大切！ Illiterate(無教育な人)とは，読み書きができない人ではなく，学び方を知らない人のことである。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

33 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
開発の現場をの覗くと．．． 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

34 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
開発の現場をの覗くと．．． プログラミング言語 Java, C, C++, C#, HTML5, Ruby, Perl, Python, JavaScript, Lisp, Prolog, F#, Haskell, OCaml, Scala etc. 他分野にわたる情報システム開発 医療事務処理システム 個人商店会計イシステム 校内無線ネットワークシステム　など 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

35 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
さらに．．． 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

36 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
ビッグデータ時代の到来 例えば， 　パーソナルデータ（personal data） 　オープンデータ（open data） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

37 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
例１.とうきょう安全安心マップ (出展） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

38 例２：Where is my bus?（前回の授業の例）
さっき乗っていたバスに，カバンを忘れてきてしまった！ あのバスは今どこにいるのだろうか？ 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

39 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
プログラム＋オープンデータで解決 データ：CTA (Chicago Transit Authority) プログラム 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

40 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
プログラム import urllib u = urllib.urlopen(' bustime/map/getBusesForRoute.jsp?route=22') data = u.read() f = open('rt22.xml', 'wb') f.write(data) f.close() the_latitude = the_longitude = from xml.etree.ElementTree import parse doc = parse('rt22.xml') for bus in doc.findall('bus'): lat = float(bus.findtext('lat')) if lat > the_latitude: direction = bus.findtext('d') if direction.startswith('North'): busid = bus.findtext('id') print busid, lat こんなに短いもので対応できる！ 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

41 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
コメント 次のURLにアクセスすると，シカゴの今のバス運行状況データが得ら れます。 =22 なお，電車(train)のデータも公開されています。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

42 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
8.これからの社会 皆さんが生きて行く社会 皆さんが創り上げる社会 地球市民として（as an Earth Citizen） 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

43 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
8.これからの社会 皆さんが生きて行く社会 皆さんが創り上げる社会 自分たちは何ができるのか？ みんなは何を求めているのか？ こんなことあればいいな，あんなことできればいいな。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

44 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
8.これからの社会 皆さんが生きて行く社会 皆さんが創り上げる社会 自分たちは何ができるのか？ みんなは何を求めているのか？ こんなことあればいいな，あんなことできればいいな。 新たな価値，その設計と実現 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

45 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
9. まとめ 情報システムは社会基盤である。 情報システムは人類最大の創造物 プロでなければ作れない！ 幅広い能力が必要（専門から基礎まで） 学びのすべてが役立つ そして，学び方を学ぼう！ 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

46 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
9. まとめ 情報システムは社会基盤である。 情報システムは人類最大の創造物 プロでなければ作れない！ 幅広い能力が必要（専門から基礎まで） 学びのすべてが役立つ そして，学び方を学ぼう！ （注）ソフトウェア開発 ≠　プログラミング 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

47 STEM Science Technology Engineering Mathematics
参考情報 STEM Science Technology Engineering Mathematics My Opiniton: STELM = Science, Technology, Engineering based on Language and Mathematics 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

48 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
亀田の書簡（一部） ○○様 亀田です。 亀田の問題意識は以下のようになっております。 １）我が国のソフトウェア開発・発信力は極めて弱い ２）21世紀は、ソフトウェアの重要度がさらに高まる。 ３）プログラミング能力育成は重要。 理由： プログラミング教育を通じて、 a) 論理的思考能力が高まるので。 b) 個々人がOpen Data を 自らの必要に応じて使いこなせる ようになるので。 法律を学ぶにしても、文学を学ぶにしても、コンピュータとネッ トワーク、すなわち、情報通信技術（ICT)とは無縁ではありえな い。判例の検索、小説の執筆、作品の公開などなど、社会のど んなシーンを切り出してももはやICTなしでは語れない。 このような観点から、プログラミング教育を活性化させたいと 思っております。古くから教育の現場で重要視されている能力 「読み、書き、そろばん」は、いまやすべてコンピュータ、すなわ ち、ソフトウェアに深くかかわっています。 そのソフトウェアを学ぶことは、21世紀の地球市民にとっての 基本的な教養だと思います。ICTリテラシと倫理はすべての地 球市民が学ぶべきものだと、私は考えております。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

49 平成27年 東京工科大学コンピュータサイエンス学部
10. 最後に これからの社会は変化が激しく，また，国 際化が前提です。いま学んでいる知識の多 くは２０年後には役立たないかもしれません。 でも適切に学習された知識はやがては結 晶化します。そして，今学ぶことで，「学び方 を学ぶこと」ができます。 大いに主体的に学ぶ ことで，皆さんの人 生を豊かにしてください。そして，社会に役 立ってください。お願いします。 平成27年　東京工科大学コンピュータサイエンス学部

50 見学の勧め（再） 科学技術に関する博物館や科学館の見学をし、その見学した内容 を紹介するとともに、それらとＣＳとのかかわりに関する私見をレ ポートにまとめる。 成績に最大で＋１０点の加点を行う。（原則、＋１０点とするが、内容 が不十分であったり、レポートとしての体裁に問題がある場合は、若 干の減点を行う。） 書き方及び内容構成は、「レポートの構成」のページ（２ページ先）を 参照のこと。

51 見学の勧め（２） 科学技術館 郵政博物館 東芝未来科学館　など 　（技術全般に関する博物館見学であれば可）

52 レポートの構成 表紙 本文 締切 レポートタイトル「〇〇の見学報告」 レポート提出日・学生番号・氏名 （用紙のサイズはＡ４版とする。）
レポート提出日・学生番号・氏名 （用紙のサイズはＡ４版とする。） 本文 見学場所（施設名と所在地）、見学日時 見学内容 施設の何を見学したのか？ 何を学んだのか？ ＣＳとの関わり（自分の意見） ＣＳを学ぶ者として、将来どのような社会貢献ができそうか？（自分の考え） その他（何かあれば） 締切 平成２７年７月末日（提出先：研Ａ６階レポートボックス）

53 参考情報 others わずか1000円の激安コンピュータ「CHIP」
人口130万人　エストニアから税理士や会計士が消滅した理由 html これからの20年で現在のアメリカの雇用の50％以上がコン ピューターに代替される others