情報処理概論
http://campus3.kj.yamagata-u.ac.jp/syllabus/2014/html/05_52227.html
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この授業は、 山形大学・ディプロマ・ポリシー に則り、 情報処理に関する基礎的運用能力を培う。 また、 工学部・ディプロマ・ポリシー に則り、 課題に対し、論理的な思考により、計画的にグループで物事を進めて解決を導く能力を身につける。 さらに 物質化学工学科の学習・教育目標(C) に則り、 必要な情報を収集・理解・活用できる能力を身につける。
1)IT化を支えるコンピュータやネットワークの基礎知識を学ぶ。
2)技術者として産業の現場で必要とされるIT関連知識を学ぶ。
3)化学や物質管理で必要とされるIT関連知識を学ぶ。
4)問題解決のためのIT技術の考え方を学ぶ。
- 情報機器の購入からリサイクルまで~スマートフォンに至る歴史~
- データ通信技術からスマートグリッドまで~インターネットと電力自由化~
- 個人認証から電子決済まで~インターネットバンキング~
- 商標調査から特許電子出願まで~DNA配列は特許になるか?~
- 演算処理と数式処理~微分方程式はコンピュータで解こう~
- 化学式ワープロと分子軌道計算~量子力学もコンピュータで解こう~
- 受講成果のホームページへの公開~学んだ成果を公開しよう~
- テキストファイルを変換しよう~表計算とBASIC~
- 3D-CADを使った分子模型作成~計算結果を3Dプリンターへ~
- 汎用非線形有限要素法によるCAE~工業の現場で使われるシミュレーション~
- オペレーティングシステムとデータベース~計算の元になるデータの蓄積~
- サプライチェーンマネジメントと電子マニフェスト~薬品や材料の管理~
- スマホアプリを作ってみよう~Javaとセンサ~
- ワープロと機械翻訳~多国語長文ドキュメント作成~
- 受講ノートの仕上げと提出
1. 情報機器の購入からリサイクルまで
CPUとメモリの歴史
コンピュータには演算や条件判断をするCPUと、情報を記憶するメモリが搭載されています。
ハードウェア山形大学工学部の情報基盤
PIC入力と出力の歴史
コンピュータに情報を入力するためのキーボード、マウス、タッチパネルなどがあります。 また出力をするためのディスプレイがあります。
記憶とストレージ
メモリ、ハードディスク、磁気テープがありました。 ストレージとCPUを通信するための通信経路のスピードアップが図られてクラウドになりました。
スマホで学内無線LANに接続しよう
ワイユーネットにつなごう。
2. データ通信技術からスマートグリッドまで
インターネットに接続には「回線事業者」と「プロバイダ」の2つのサービスを契約します。
プロバイダ
回線業者
スマートグリッド
風力発電も太陽光発電もインターネットを使った双方向通信インフラが整ってこそ活用できるというものです。 7号館に設置された太陽電池をスマートメーターでモニガリングをしよう。 そして情報処理センターの受電設備をスマートメーターでモニタリングしよう。 日本で太陽から受けられるエネルギーはたかだか 1 kW/m2。 そして太陽電池の変換効率はせいぜい20%。 米沢市の自分のアパートの窓から取り入れられるエネルギーを計算してみましょう。 一方、石油ファンヒーターの目安は畳1畳あたりkW。 果たして太陽エネルギーで 冬 をしのげるでしょうか? エネット KNX
3. 個人認証から電子決済まで
インターネットの世界には情報が氾濫している。 閲覧者がお金を払う情報、投稿者がお金を払う情報がある。 閲覧者あるいはその代理人がお金を払う情報は面白いがあまり役に立たない。 投稿者がお金を払う情報から役に立つ情報をいかに探すか?
住民票 も コンビニ で取れる時代。 そんなとき活躍するのが 住民基本台帳カード。 でもなかなか対応している団体も少ないみたいね。 団体
日ごろのお買い物もネットショッピング。クレジットカードを使ってHPに接続。 セキュア接続って何? 山形大学工学部も 電子証明書発行サービス してますよ。
3.1 アカウントと認証
「ワンタイムパスワード」とは、1分毎に更新される使い捨てのパスワードで、利用者は携帯電話からワンタイムパスワードを取得し、パソコンに入力します。 ログイン時に、「ログインID」と「ログインパスワード」に加えて「ワンタイムパスワード」を入力することにより、不正利用の防止を強化することができます。 「トークン」とは、ワンタイムパスワードの表示装置として使用する携帯電話・スマートフォン・専用機器を言います。 携帯電話・スマートフォンを「トークン」として使用する場合、携帯電話・スマートフォンに「トークン」として利用するための専用プログラムをダウンロードする「トークン発行」の作業が必要です。 携帯電話・スマートフォンを「トークン」として使用する場合、アプリロックコードが必要です。
メールアドレスはユーザーと1:1対応の可能性が高いです。よってユーザーIDとして利用されることもあります。
メール、SNS、チャット
製品のユーザー登録やメンバーする場合も認証が必要です。
グーグル、マイクロソフト、ライン
3.2 電子署名
電子署名のついたメールを送ってくるところとしては ネット銀行の住信SBI銀行やセブン銀行があります。 NHKなどの受信料のメールも署名つきできます。 ゆうちょ銀行やきらやか銀行は署名つきおメールは来ません。
3.3 電子決済
ネットワークが発達して、携帯電話やATMが整備されると 振り込め詐欺 などが横行しちゃう。 最近は 振り込ませない振り込め詐欺 で現金を受け取る手口も。 銀行も指をくわえているばかりじゃない。 静脈認証に加えて高額引き出しは手形振り出しで対応し、 警察 と連携するなどして対策を講じています。
クレジットカードは「ブランドホルダー」「イシュア」「アクワイアラ」の3者が関わっていて かつ提携カードも多いので、その種類は大変豊富です。 直筆署名での決済が徐々に減っている現在、カードの番号と暗証番号の管理が以前より大事になっています。
電子マネーも Suica 、 Edy 、 Edy 、 WAON 、 Nanaco などいろいろ出てきました。
インターネットバンキング
フィッシング詐欺 にあわないために。 金融機関(銀行、保険、カード会社など)は、メールにてカード番号や暗証番号を聞いてくることはありません。不審なメールを受信した際は、直接電話で金融機関に確認してください。
4. 商標調査から特許電子出願まで
インターネットの世界には情報が氾濫している。閲覧者がお金を払う情報、投稿者がお金を払う情報がある。閲覧者あるいはその代理人がお金を払う情報は面白いがあまり役に立たない。 投稿者がお金を払う情報から役に立つ情報をいかに探すか?
著作権も特許権も土地や家屋と同じで相続税の課税対象。先祖伝来ならともかくバブリーな権利を相続して囲い込むってどうよ?
5. 演算処理と数式処理
マセマティカを使って微分方程式の解きます。
式の表し方6. 3D-CADを使った分子模型作成
3Dプリンタを悪用することは技術者倫理に違反します。CADソフトの対応するファイル形式はstlです。
CAD
実習室のパソコンにインストールされている Solid Works では、 部品の設計 、 アセンブリの干渉チェック 、 製図 などが行えます。 mol形式をvrml形式に変換するマクロを作成して、 Solid Works にインポートしてみましょう。
DXF IGES STEP STL ベクター形式 と ラスター形式
コバルト酸リチウム3Dキャドによる直方体の作図
部品、アセンブリ、設計図から直方体の図面を作ってみましょう。 ソリッドワークスを起動し、平面図を作成します。 押し出しモードで厚みを設定します。 部品ファイルを保存してみましょう。 3Dプリンター用のSTL形式のファイルとして出力します。
図面の作成
部品のファイルを使って三角
- 松林光男、渡辺弘, イラスト図解工場のしくみ , 日本実業出版社 , p.159 (2004).
- 小林一也, 工業技術基礎 ,実教出版, p.26 (2002).
7. 汎用非線形有限要素法によるCAE
CAE
汎用非線形有限要素法プログラムadinaを使ってみます。
有限要素法
応力や強度、発熱の状態を予め予想します。CADで作ったモデルをADINAに 弾性、塑性、 ヤング率、ポアソン比、密度
熱流動解析
鋳造や射出成型の流れを予想します。
- 松林光男、渡辺弘, イラスト図解工場のしくみ , 日本実業出版社 , p.159 (2004).
8. サプライチェーンマネジメントと電子マニフェスト
家電リサイクル法は管理票(マニフェスト)制度がもうけられています。購入者が購入時に予めリサイクル料金を払う仕組みが一般的になってきました。 実験廃棄物の処理については安全マニュアルを参照すること。 自然科学系の実験室では多種類の無機・有機試薬が使用されているが、その中には毒性の強い化学物質や、 人体への影響が不明な化合物も少なくありません。 その他放射性物質や病原微生物のように物質的あるいは生物学 的に危険性の高いものも取り扱われています。 鉛蓄電池は注射針入れは一般ごみに捨ててはいけません。
- 野村正勝・鈴鹿輝男, 最新工業化学―持続的社会に向けて― , 講談社サイエンティフィク , p.243 (2004).
- 中村 収三 編著, 技術者による実践的工学倫理第2版 , 化学同人 , p.137 (2013).
工学部での廃棄物の取り扱い
物質の管理と関連法令
9. 化学式ワープロと分子軌道計算
~量子力学計算や分子動力学計算~"
- 野村正勝・鈴鹿輝男, 最新工業化学―持続的社会に向けて― , 講談社サイエンティフィク , p.243 (2004).
- 中村 収三 編著, 技術者による実践的工学倫理第2版 , 化学同人 , p.137 (2013).
化学式ワープロ
分子系の計算(主に計算有機化学)
波動方程式を使ってエネルギー計算をします。分子動力学を使って原子座標の最適化をします。
結晶系の計算(主に計算無機化学)
10. HTMLとホームページの作成
html
初音ミクはなぜ歌を歌えるのにしゃべれないのか?
DXF IGES STEP STL ベクター形式とラスター形式
情報量・マルチメディア表現・データ通信~HTML言語による画像埋め込み~画像・ラスターグラフィックスとベクターグラフィックス
ネットアルバム
jpg png
音声mp3, mdi,wav
MHLと HDMI
Miracast
インターネットラジオ・動画配信
画像形式 | 拡張子 | 特徴 | |
---|---|---|---|
JPEG | *.jpg | 圧縮率、写真向け | |
PNG | *.png | 量子カラー向け | |
画像形式 | 拡張子 | 特徴 | |
---|---|---|---|
VML | *.jpg | Microsoft IE | |
svg | *.svg | google chrome | |
なかなか思うようにレスボンシブデザインにはなりませんね。
11. オペレーティングシステムとデータベース
オペレーティングシステムとデータベース~SQL言語によるデータベースサーバーアクセス~OS
http://www.google.com/intl/ja_jp/drive/データベース
ビックデータを操る仕組みを学んで使いこなそう。検索エンジン
- 寺沢幹雄著, 情報技術の基礎知識 , p.41 (2006).
- 寺沢幹雄著, 情報技術の基礎知識 , p.117 (2006).
12. Excelのマクロプログラミング
スクリプティング
まずは Windows だけで動くVBSかな。ちょっとした作業をするのにとても便利。
MsgBox "Hello, world!"
マクロ
次はVBAかな。
プログラミングの基礎とアルゴリズム~CSVファイルの読み込みと活用~手続き型プログラミングを覚えるならやはりVBAが手軽。 まだまだMicrosoft Excelはあちこちの職場で見られるので新たに開発環境をインストールするころがないというのがひとつの理由。 もうひとつはプログラミングの繰り返し処理を覚えるのにはCSVファイルの処理がもっとも実用的。 エクセルで住所録を作り、それをCSV形式にしてファイルとし、エクセルのマクロでHTML形式にして閲覧してみましょう。
セキュリティがうるさくなってきた昨今、Excelの「開発」タグはデフォルトでは表示されません。オプションから表示しましょう。 またマクロを含むブックもマクロ有効ブックとして明示的に指定して保存する必要があります。
- 寺沢幹雄著, 情報技術の基礎知識 , p.41 (2006).
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エネルギーデバイス材料の使われる誘電体の構造が電気的物性に与える影響
伊藤知之,山形大学理工学研究科修士論文(2014).
13. スマホアプリ開発
センサーとAD変換
機器分析学Ⅱ 人件費削減のための情報処理~在庫管理のためのスマホアプリ開発~前回のプログラミングでは、HTML形式をダイナミックに生成することができました。 HMTL形式はブラウザが解釈してくれるので この方法を活用するとユーザーインターフェイスのほとんどをHTMLで記述することができます。 あとはクライアントのリソースにアクセスすることができれば、プログラムを完成することができます。 ここではスマホのカメラにアクセスして画像をアップロードするアプリを開発してみましょう。
-
正極内部抵抗から見るリチウムイオン二次電池正極材料の最適な組み合わせ
小野寺伸也,山形大学理工学研究科修士論文(2014).
14. ワープロ、表計算
ワープロ、表計算をもう一度~長文作成のためのOfficeツール活用~ OfficeOnLineGoogleDrive
ファイルの操作 ワープロの目次の作り方 エクセルで最小二乗法を使う カンニングや論文の捏造を防止する。 Google Docs Google Docs
15. 受講ノートの仕上げと提出
・基準 1)小論文にまとめられることを合格の基準とします。 2)社会貢献できる技術者の姿勢について自らの考えを小論文にまとめられることを合格の基準とします。 ・方法 出席システムでの出席率が67%以上、履修証明に値する受講ノートの提出で単位認定(60点)する。 初回に指定の教材を準備した人に加点する。 提出された受講ノートに作成した小論文の内容で加点する。 受講成果をホームページへ公開した人に加点する。 (自署の署名があり他者の署名のない指定テキスト)
山形大学大学院 理工学研究科
〒992-8510 山形県米沢市城南4丁目3-16
3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
C1ラボラトリー
准教授 伊藤智博 0238-26-3753
http://c1.yz.yamagata-u.ac.jp/
c1@gp.yz.yamagata-u.ac.jp