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現代の社会生活において欠かすことのできなくなった科学技術である計算機や情報通信について、
その礎となっている情報理論や計算理論について概説する。
また、それらの応用として、実際のコンピュータやインターネットの仕組みについて学ぶ。
This course explains fundamental theories of Information and computation as the basis of modern computers and communication technology.
Students will also understand practical mechanism of computers and internet communication.
情報技術が社会に広く深く織り込まれた現在、その基盤となる科学を理解した上で技術と向き合うことこそが、文系理系を問わず技術に流されない自分を確立する第一歩になる。この講義では、情報の基礎理論の一つである「情報理論」について、一貫して数学的な議論によりその入門的事項を学ぶ。特に、私たちの日常生活が情報理論の成果であふれていることを認識する。
The first step not to lose ourselves in today's advanced information society is to understand
the science underling the technology. In this introductory class, we will learn basics of
Information Theory which is a part of the mathematical and fundamental theory of information.
Specifically we will recognize that that daily life is filled with the fruits of
Information Theory.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
情報通信技術の基盤理論である情報理論及び符号理論の基礎を理解する。
２．概要
情報源及び通信路の数学的な取扱い方を学び、情報源符号化と通信路符号化の原理と限界を知る。
３．達成目標等
基本的な諸定理を独自に証明できるようになること。また、情報源のエントロピーや典型的な通信路の通信容量などを独自に計算し、評価できるようになること。
４．方法
対面もしくは双方向オンライン（Google ClassroomとTeamsを利用）
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
Students will learn and understand information theory and coding theory for information communication technology.
2. Outline
Students will learn mathematical approach to information source and communication channel.
F2F or Online (Real-time)
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
情報通信技術の基盤理論である情報理論及び符号理論の基礎を理解する。
２．概要
情報源及び通信路の数学的な取扱い方を学び、情報源符号化と通信路符号化の原理と限界を知る。
３．達成目標等
基本的な諸定理を独自に証明できるようになること。また、情報源のエントロピーや典型的な通信路の通信容量などを独自に計算し、評価できるようになること。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
１．Objective
To understand the basics of information theory and coding theory is a foundation of information and communications technology
２．Overview
Learn mathematical modeling of the information source and communication path, learn the principles and limitations of the information source coding and channel coding
３．Goals, etc
Through this course, it will be possible to prove the basic information theorems. In addition, it will be possible to evaluate/calculate communication capacity and entropy of typical communication channel of information sources.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的
コンピュータが0-1 の世界であるということが何を意味しているかについての理解を深め，コンピュータの設計者あるいは利用者として持っているべき基礎的知識の修得を目的とする。
２．概要
論理回路の設計の原理である論理関数，論理式とその簡単化手法，ブール代数を学ぶ。モデル計算機とソフトウェアの実行機構を学び，アルゴリズムの実現にあたり考慮すべきデータ構造や計算の複雑さなどアルゴリズム設計の基礎となる事項の理解を深める。
３．達成目標等
情報処理(例えば加算)の仕様から論理式を構成できる，論理式の簡単化手法・論理回路の構成を実際に適用できる，論理関数の諸性質を理解する，ソフトウェアの実行機構を理解するなどの能力を修得することを目標とする。
本講義ではGoogle Classroomを利用する。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
Students deeply understand what meant by the fact that a computer deals with the world of 0 and 1. Fundamental knowledge of computer is earned as a computer designer and user.
2. Overview
Students learn logic functions as a foundation of logic design, logic equations and their simplification, and Boolean algebra. In addition, based on knowledge concerning a model computer and execution mechanisms of computer software, students deeply learn foundations of algorithm design such as data structure and computational complexity.
3. Objectives
Students learn about:
Synthesis of logic equations based on the specification of information processing to be realized.
Simplification of logic equations and construction of logic circuits.
Diverse properties of logic functions.
Execution mechanisms of computer software.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
Google Classroomを利用します。
１．目的
コンピュータが0-1 の世界であるということが何を意味しているかについての理解を深め，コンピュータの設計者あるいは利用者として持っているべき基礎的知識の修得を目的とする。
２．概要
論理回路の設計の原理である論理関数，論理式とその簡単化手法，ブール代数を学ぶ。モデル計算機とソフトウェアの実行機構を学び，アルゴリズムの実現にあたり考慮すべきデータ構造や計算の複雑さなどアルゴリズム設計の基礎となる事項の理解を深める。
３．達成目標等
情報処理(例えば加算)の仕様から論理式を構成できる，論理式の簡単化手法・論理回路の構成を実際に適用できる，論理関数の諸性質を理解する，ソフトウェアの実行機構を理解するなどの能力を修得することを目標とする。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Purpose
Students deeply understand what meant by the fact that a computer deals with the world of 0 and 1. Fundamental knowledge of computer is earned as a computer designer and user.
2. Overview
Students learn logic functions as a foundation of logic design, logic equations and their simplification, and Boolean algebra. In addition, based on knowledge concerning a model computer and execution mechanisms of computer software, students deeply learn foundations of algorithm design such as data structure and computational complexity.
3. Objectives
Students learn about:
Synthesis of logic equations based on the specification of information processing to be realized.
Simplification of logic equations and construction of logic circuits.
Diverse properties of logic functions.
Execution mechanisms of computer software.
Information and materials are uploaded to Google Classroom system.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページ
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html
（学部シラバス・時間割）にて確認すること。
授業にはGoogle Classroomを利用
１．目的
アルゴリズムの解析・設計に必要となる基礎知識を修得する。
２．概要
普遍的な計算モデルを与え、アルゴリズム解析の基礎となる計算量の理論を解説する。基礎的データ構造（リスト、探索木、スタックなど）について詳細を示し、ソート、探索等の具体例を通して、分割統治法などのアルゴリズム設計の基本技法について述べる。
３．達成目標等
基本的なアルゴリズムとデータ構造を理解し、アルゴリズム設計技法の基礎を修得する。授業中の演習等（プログラミングを含む）により理解を深める。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
Will use Google Classroom
1. Purpose
To learn basic knowledge for analysis and design of algorithms.
2. Summary
Give general computation models, and explain the theory of complexity as a basis of algorithm analysis.
Show basic data structures (such as lists, search trees, and stacks) in detail, and describe basic techniques for algorithm design such as the divide-and-conquer method through specific examples such as sorting and searching.
3. Goals
To understand basic algorithms and data structures, and learn basics of algorithm design techniques.
Deepen the understanding via exercises (including programming) in class.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
方法： 今期は対面、またはハイフレックス形式にて授業を行います。授業に関する情報は Google Classroom にて通知しますので、必ずアクセスしてください。クラスコードは kkjpupw です。
１．目的
インターネットに代表される情報通信ネットワークに関して、ネットワークが情報社会のインフラとして円滑に機能するためのしくみとその利用法に関するコンピューティング技術の基礎知識について学ぶ。
２．概要
高度情報社会におけるネットワークの重要性、基本技術、ネットワークアーキテクチャ、ローカルエリアネットワーク、インターネット、セキュリティ、アプリケーション、サイバースペース等について学ぶ。
３．達成目標等
・ネットワークの歴史を理解し，社会との関係を説明することができる。
・ネットワークを構築し，活用するために，その原理を理解し特徴を説明することができる。
・分散システムのモデルを作り，その定量的な解析ができる。
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
How to join: This semester the classes will be held in-person or in a high-flex style. Information about the class will be posted on Google Classroom, so be sure to access it. The class code is kkjpupw.
1. Objective
Concerning information communication networks such as the Internet, we will learn how networks work as an infrastructure of information society, and also learn basic knowledge on how to use the computing technologies.
2. Overview
We will learn importance of networks in information society, basic technologies, network architecture, local area network, the Internet, security concerns, applications, cyberspace, etc.
3. Goal
- Understanding history of networks and explaining relationship between network and society.
- To construct network and utilize it, we can understand principles and explain its characteristics of the network.
- We can build model of distributed systems and can analyze it quantitatively.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認できます。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
１．目的・概要
量子コンピュータ科学の基礎を習得し、量子プログラミング分野の体系的理解を習得する．
また、量子コンピュータのIBM Qを用いて、重要な量子アルゴリズムのプログラミングについて学ぶ．
２．達成目標等
・ 量子コンピュータの量子ビットと測定について理解する．
・ 代表的な量子アルゴリズムについて学ぶ．
・ ゲート型量子コンピュータのプログラミングについて学ぶ．
講義は「メディア授業」として実施する．
（「メディア授業」とは，対面形式とインターネットの双方を利用して、文字、音声、スライド等の多様な情報を一体的に扱うリアルタイム・双方向形式の講義です．）
講義の形態については、後期セメスター講義の開始前にGoogle Classroom (クラスコード: 3rz6547)から連絡する．
Google Classroom class codes can be found on the School of Engineering website at https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html
Goal and outline
Students will learn the basics of quantum computer science and acquire a systematic understanding of the field of quantum programming.
Students will also learn how to program important quantum algorithms using the IBM Q quantum computer.
Objectives
To understand qubits and measurements in quantum computers.
Learn about typical quantum algorithms.
To learn how to program a gated quantum computer.
Lectures will be conducted as "media classes".
(A "media class" is a real-time, interactive lecture that integrates a variety of information, including text, audio, and slides, using the Internet and a learning management system, etc.)
The form of the lecture will be communicated via Google Classroom (class code: 3rz6547) before the start of the 6th semester lecture.
Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)
1. 目的
技術者や科学者に要求される情報処理やインターネットによる情報交換など，知的創造のためのツールとしてコンピュータを使用する上での基本を演習により学ぶ．
2. 概要
コンピュータをツールとして使いこなすための基本的な操作と，機器制御や科学技術計算に適する汎用プログラミング言語の基本を修得したあと，定められた仕様に即したソフトウェア開発を目的とした総合的な課題に対するアルゴリズムの設計とプログラミング，及びそれに至る過程を記述したレポートの作成により，コンピュータシステムの使い方を実際に学習する．
3. 達成目標等
オペレーティングシステム，汎用プログラミング言語，アルゴリズムの設計とプログラミングなどの基本的知識を習得する．
The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)
1. Objective
The purpose of this course is to obtain basic computing skills such as information processing and information exchange via internet for engineers and scientists through some exercises.
2. Contents
This course is designed to introduce undergraduate students to fundamental computer science including operating system, text editing, general-purpose programming language, and computer graphics. Students will learn about algorithms and problem solving through development of a specific software.
3. Goal
Students will be able to obtain fundamental knowledge of a general-purpose programing language and algorithm design.