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医療情報学Medical Informatics
科目責任者稻岡 秀検 (※)
担当者稻岡 秀検 (※)
科目概要2年 (2単位・選択) [リハビリテーション学科 理学療法学専攻]
2年 (2単位・選択) [リハビリテーション学科 作業療法学専攻]

授業の目的

コンピュータプログラミングの基本について理解し、実用的なデータ処理プログラムが書けるようになることを目標とする。

教育内容・教育方法・フィードバック

【教育内容】
以下のプログラミングの基本技術について、1人コンピュータ1台を使った演習方式で学習する。
1. 採用するプログラミング言語はC言語とする。
2. 最初に変数と型の概念を理解し、配列とループの操作について学ぶ。作成したデータをファイルへ入出力する手法について学ぶ。
3. ポインタの概念を理解した後で、動的に配列を作成する技術を学ぶ。構造体とデータ構造について解説し、二重配列の操作方法を学ぶことで行列演算の基礎を実装する技術を学習する。
4. 今までの技術を応用して、汎用ファイル読み込みライブラリを作成し、データ処理の基本ファイルを作成する。最後に高速フーリエ変換によるデータ処理を行う。

【教育方法】
パワーポイントを用いた講義を行い、講義中にPCを用いた演習を行う。

授業内容

項目授業内容担当者日時
第1回【オンデマンド】
導入とC言語の説明と簡単な構文
開発環境であるcygwinとemacsについて操作方法を学ぶ。
C言語について、簡単な構文を実行できるようにする。Makefileの使用方法についても学ぶ。
稻岡 秀検
第2回【オンデマンド】
配列とループ
配列の作成方法と、ループ演算による変数操作について学ぶ。稻岡 秀検
第3回【オンデマンド】
数値微分、shellの概念とリダイレクト
配列データに対して数値微分を行う。計算されたデータを保存するためにshellの概念とリダイレクトの方法について学ぶ。稻岡 秀検
第4回【オンデマンド】
ファイルの入出力
標準入出力だけでなく、ファイルポインタを用いたファイルの操作方法について学ぶ。稻岡 秀検
第5回【オンデマンド】
ヘッダーファイルと関数化
ヘッダーファイルの概念について学び、関数化と構造化プログラミングについて学ぶ。稻岡 秀検
第6回【オンデマンド】
ポインタの概念と動的配列
ポインタによるメモリ操作について学び、動的な配列の確保方法について学ぶ。稻岡 秀検
第7回【オンデマンド】
構造体
構造体について学ぶ。稻岡 秀検
第8〜9回【オンデマンド】
行列の実現とその操作
ポインタを用いた、二重配列実装方法について学び、二重配列を利用して行列を実現する。また行列演算を実現する方法についても学ぶ。稻岡 秀検
第10〜11回【オンデマンド】
汎用ファイル読み込みライブラリの作成
今までの知識を用いて、汎用ファイル読み込みライブラリを作成する。稻岡 秀検
第12〜13回【オンデマンド】
フーリエ変換の実現
高速フーリエ変換について学び、実装する。稻岡 秀検
第14〜15回
8/4③④
【対面】
まとめ(OT)
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。稻岡 秀検
第14〜15回
8/5③④
【対面】
まとめ(PT・第1グループ)
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。稻岡 秀検
第14〜15回
8/6③④
【対面】
まとめ(PT・第2グループ)
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。稻岡 秀検
第1回
項目
【オンデマンド】
導入とC言語の説明と簡単な構文
授業内容
開発環境であるcygwinとemacsについて操作方法を学ぶ。
C言語について、簡単な構文を実行できるようにする。Makefileの使用方法についても学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第2回
項目
【オンデマンド】
配列とループ
授業内容
配列の作成方法と、ループ演算による変数操作について学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第3回
項目
【オンデマンド】
数値微分、shellの概念とリダイレクト
授業内容
配列データに対して数値微分を行う。計算されたデータを保存するためにshellの概念とリダイレクトの方法について学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第4回
項目
【オンデマンド】
ファイルの入出力
授業内容
標準入出力だけでなく、ファイルポインタを用いたファイルの操作方法について学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第5回
項目
【オンデマンド】
ヘッダーファイルと関数化
授業内容
ヘッダーファイルの概念について学び、関数化と構造化プログラミングについて学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第6回
項目
【オンデマンド】
ポインタの概念と動的配列
授業内容
ポインタによるメモリ操作について学び、動的な配列の確保方法について学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第7回
項目
【オンデマンド】
構造体
授業内容
構造体について学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第8〜9回
項目
【オンデマンド】
行列の実現とその操作
授業内容
ポインタを用いた、二重配列実装方法について学び、二重配列を利用して行列を実現する。また行列演算を実現する方法についても学ぶ。
担当者
稻岡 秀検
日時
第10〜11回
項目
【オンデマンド】
汎用ファイル読み込みライブラリの作成
授業内容
今までの知識を用いて、汎用ファイル読み込みライブラリを作成する。
担当者
稻岡 秀検
日時
第12〜13回
項目
【オンデマンド】
フーリエ変換の実現
授業内容
高速フーリエ変換について学び、実装する。
担当者
稻岡 秀検
日時
第14〜15回
8/4③④
項目
【対面】
まとめ(OT)
授業内容
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。
担当者
稻岡 秀検
日時
第14〜15回
8/5③④
項目
【対面】
まとめ(PT・第1グループ)
授業内容
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。
担当者
稻岡 秀検
日時
第14〜15回
8/6③④
項目
【対面】
まとめ(PT・第2グループ)
授業内容
習得した技術を組み合わせて、実際に波形解析を行うプログラムを作成する。
担当者
稻岡 秀検
日時

授業内容欄外

◆実務経験の授業への活用方法◆
研究所での経験を踏まえ、測定したデータをプログラムで取り扱うための汎用的なデータの読み込みアルゴリズムを解説し、次いでフーリエ変換などの実用的なデータ処理方法を実際のデータ処理を行いながら利用法について概説する。

到達目標

1. エディタ(emacs)の基本的な操作を行うことができる。
2. 変数と型について説明できる。
3. 関数化を行うことができる。
4. ファイルにデータを入出力することができる。
5. ポインタと構造体について概念を説明できる。
6. 動的配列を確保し、値を操作することができる。
7. 高速フーリエ変換を用いたデータ処理についてその内容を説明することができる。

評価基準

Moodle上の小テスト(60%)と、高速フーリエ変換を用いたデータ処理課題(40%)により評価する。

準備学習等(予習・復習)

【授業時間外に必要な学習時間:60時間】
予習
講義中の演習問題について、教科書等を利用して復習すること。

復習
講義中の課題について、プログラムの構文の意味を理解しておくこと。

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書プログラミング言語C―ANSI規格準拠
B.W. カーニハン (著),‎D.M. リッチー (著),‎石田 晴久 (翻訳) 共立出版、1989
教科書演習でまなぶ情報処理の基礎鶴田陽和(編著者) 稻岡秀檢(共著者) 守田憲崇(共著者) 伊与亨(共著者) 有坂直哉(共著者)朝倉書店、2017
参考書
教科書
署名
プログラミング言語C―ANSI規格準拠
著者・編者
B.W. カーニハン (著),‎D.M. リッチー (著),‎石田 晴久 (翻訳)
発行所
共立出版、1989
教科書
署名
演習でまなぶ情報処理の基礎
著者・編者
鶴田陽和(編著者) 稻岡秀檢(共著者) 守田憲崇(共著者) 伊与亨(共著者) 有坂直哉(共著者)
発行所
朝倉書店、2017
参考書
署名
著者・編者
発行所

備考・その他

科目ナンバリングコード: (PT)PT201-SF21, (OT)OT201-SF25