【内容一部公開】初学者におすすめ！網羅的に学べる入門テキスト――近刊『わかりやすいコンピュータ概論』
2023年10月下旬発行予定の新刊書籍、『わかりやすいコンピュータ概論』のご紹介です。
同書の一部を、発行に先駆けて公開します。
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まえがき
本書は、大学や高専における、情報系および電気電子系の学生を想定読者とした、コンピュータとネットワーク、そしてセキュリティについて広く浅く学べる入門的な教科書です。IoT、DX、深層学習などのキーワードに見られるように、近年、コンピュータサイエンス分野は急激な拡大を続けています。これに伴い、大学や高専などでの入門的な計算機教育においても、広い分野を満遍なくカバーすることが求められています。本書では、こうした社会的要請と、それに応じた大学や高専などでの教育カリキュラムの展開に対応するために、「広く浅くさまざまな話題をカバーする」ことを意図しています。
本書の内容は、コンピュータの構成から始めて、情報科学の基礎である情報の表現、CPUの働きと構成、記憶装置、入出力装置、オペレーティングシステム、データベースやプログラミング言語処理系、コンピュータネットワーク、そしてセキュリティと、まさに「広く浅く」を実践する構成となります。
また、上述の「広く浅くさまざまな話題をカバーする」というコンセプトに対応するために、細かな話題よりもシステム的な立場に重点を置き、概略を素早く理解できるような工夫をこらしました。具体的には、
章の冒頭に要点および学習到達点の目安として「この章の目標」を示す
重要な箇所などに【check!】を付ける
発展的内容や補足的な内容は【note】として区別する
適宜例題を配置する
章末問題とそれに対する解答を用意する
などの工夫をしました。これにより、初学者にわかりやすいだけでなく、基礎知識がある程度ある方にも親しみやすい教科書となることを目指しています。
（後略）
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福井大学大学院 小高 知宏(著)
【目次】
第1章 コンピュータの基礎
1.1 コンピュータの構成
1.2 情報の表現
1.2.1 2進数の利用
1.2.2 符号なし整数
1.2.3 符号付き整数
1.2.4 小数
1.2.5 浮動小数点数
1.2.6 文字の表現
1.2.7 マルチメディアの表現
章末問題
第2章 CPU（中央処理装置）
2.1 CPUの働き
2.1.1 ノイマン型コンピュータの特徴
2.1.2 機械語命令の種類
2.2 CPUの構造と動作
2.2.1 CPUの内部構造
2.2.2 CPUの動作
2.2.3 割り込み処理
2.2.4 命令デコーダの設計方法
2.3 CPUの高度化技法
2.3.1 パイプライン処理とスーパースカラ
2.3.2 マルチコア，マルチプロセッサ
2.3.3 デュアルシステム，デュプレックスシステム
2.3.4 コンピュータの性能評価
章末問題
第3章 記憶装置
3.1 記憶の階層化
3.2 キャッシュメモリと主記憶装置
3.2.1 キャッシュメモリ
3.2.2 主記憶
3.3 補助記憶
3.3.1 ハードディスク装置（HDD）
3.3.2 ソリッドステートドライブ（SSD）
3.3.3 RAID
3.4 仮想記憶
3.4.1 仮想記憶とは
3.4.2 ページング方式
3.4.3 セグメンテーション方式
3.5 そのほかの記憶装置
3.5.1 そのほかのディスク
3.5.2 磁気テープ装置
3.6 誤り検出と誤り訂正
3.6.1 パリティチェック
3.6.2 CRC
章末問題
第4章 入出力装置
4.1 入出力の方法と規格
4.1.1 入出力の実現方法
4.1.2 入出力の接続規格
4.1.3 USB
4.1.4 Bluetooth
4.2 入力装置
4.2.1 キーボード
4.2.2 マウス，タッチパッド，タッチパネル
4.3 出力装置
4.3.1 ディスプレイ装置
4.3.2 プリンタ
4.4 マルチメディア
4.4.1 音の入出力
4.4.2 画像の入力
4.5 ネットワークインタフェース
4.5.1 有線ネットワーク
4.5.2 無線ネットワーク
章末問題
第5章 オペレーティングシステム
5.1 オペレーティングシステムの機能
5.1.1 モニタプログラムとオペレーティングシステム
5.1.2 プロセス管理
5.1.3 データ管理
5.1.4 入出力管理
5.1.5 セキュリティ管理と利用者管理
5.1.6 仮想化技術
5.2 プロセスの制御
5.2.1 プロセスの状態と状態遷移
5.2.2 プロセスの優先度制御
5.2.3 プロセスの同期
5.2.4 プロセスとスレッド
5.2.5 カーネルの構成方法
章末問題
第6章 システムソフトウェア
6.1 プログラミング言語処理系
6.1.1 高級言語と，コンパイラおよびインタプリタ
6.1.2 コンパイラ
6.1.3 インタプリタ
6.1.4 （狭義の）コンパイラの処理
6.1.5 プログラミング言語の具体例
6.2 データベース
6.2.1 データベースの概念
6.2.2 関係データベース
6.2.3 SQL
6.2.4 トランザクションの概念
章末問題
第7章 ネットワーク
7.1 ネットワークの構成
7.1.1 コンピュータネットワークとは
7.1.2 ネットワークアーキテクチャの概念
7.2 TCP/IP
7.2.1 IPv4
7.2.2 IPv6
7.2.3 TCP
7.2.4 UDP
7.3 さまざまなプロトコル
7.3.1 HTTP：WWWのプロトコル
7.3.2 SMTP
7.3.3 DNS
7.3.4 NFS，CIFSとNIS，LDAP
7.4 クラウドコンピューティング
7.4.1 オンプレミスとクラウドコンピューティング
7.4.2 クラウドコンピューティングの形式
章末問題
第8章 コンピュータとセキュリティ
8.1 情報セキュリティの概念
8.2 セキュリティの基盤技術
8.2.1 暗号
8.2.2 認証
8.3 さまざまなセキュリティ技術
8.3.1 マルウェアへの対策
8.3.2 ファイアウォール
8.3.3 IDS/IPS
章末問題
章末問題解答
参考文献
索引
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