本授業では、システムエンジニアとして必要な「コンピューターの仕組み」についての基礎知識を体系的に学び、ハードウェアとソフトウェアの連携、データの流れ、処理の仕組みを理解することを目指します。実務に直結する知識を習得し、トラブルシューティングやパフォーマンス改善に活かせる力を養います。
授業内容
1. コンピューターの基本構成
- コンピューターの5大装置（入力・出力・記憶・演算・制御）
- ハードウェアとソフトウェアの関係
- OS（オペレーティングシステム）の役割
- バス、クロック、レジスタの基礎理解
2. データの表現と処理
- ビットとバイト、2進数・16進数の基礎
- 文字コード（ASCII、Unicode、UTF-8など）
- 数値の内部表現（整数、浮動小数点）
- データの入出力と変換処理
3. プロセッサとメモリの仕組み
- CPUの構造と命令実行の流れ（フェッチ・デコード・実行）
- キャッシュメモリとメモリ階層
- RAMとROMの違い
- 仮想メモリとページングの仕組み
4. ストレージとファイルシステム
- HDD、SSD、NVMeの違いと特徴
- ファイルシステム（FAT、NTFS、ext4など）
- データの読み書きとアクセス速度
- RAID構成とバックアップの基本
5. ネットワークと通信の基礎
- ネットワークの基本構成（LAN、WAN、インターネット）
- IPアドレスとDNSの仕組み
- プロトコル（TCP/IP、HTTP、FTPなど）
- パケットの流れとトラブルシューティング
6. 実践演習
- コンピューター内部構造の図解作成
- バイナリデータの読み書き演習
- 仮想マシンを用いたOSのインストールと設定
- ネットワーク通信の可視化（Wiresharkなどのツール使用）
7.期待される成果
- コンピューターの動作原理を理解し、システム設計に活かせる
- ハードウェアとソフトウェアの関係を把握し、トラブルに対応できる
- ネットワークやストレージの基礎を理解し、構築・運用に役立てられる
- 実務に直結する技術的知識を体系的に習得できる
