シラバス参照
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シラバス参照
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| 講義概要/Course Information |
| 科目基礎情報/General Information |
| 授業科目名 /Course title (Japanese) |
情報・ネットワーク工学専攻基礎 | ||
|---|---|---|---|
| 英文授業科目名 /Course title (English) |
Fundamentals of Computer and Network Engineering | ||
| 科目番号 /Code |
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| 開講年度 /Academic year |
2025年度 | 開講年次 /Year offered |
全学年 |
| 開講学期 /Semester(s) offered |
前学期 | 開講コース・課程 /Faculty offering the course |
博士前期課程 |
| 授業の方法 /Teaching method |
講義 | 単位数 /Credits |
2 |
| 科目区分 /Category |
大学院専門教育科目 - 専門科目Ⅰ | ||
| 開講類・専攻 /Cluster/Department |
情報・ネットワーク工学専攻 | ||
| 担当教員名 /Lecturer(s) |
小林 聡、SANTOSO BAGUS | ||
| 居室 /Office |
西9-735（小林）、西1-417（SANTOSO） | ||
| 公開E-mail |
kobayashi.satoshi@uec.ac.jp (小林), santoso.bagus@uec.ac.jp (SANTOSO) | ||
| 授業関連Webページ /Course website |
なし | ||
| 更新日 /Last update |
2025/04/08 22:45:41 | 更新状況 /Update status |
公開中 /now open to public |
| 講義情報/Course Description |
| 主題および 達成目標（2,000文字以内） /Themes and goals（up to 2,000 letters） |
情報および情報通信工学の専門分野における第一線の技術者・研究者となるために，課題としたテーマに関する調査・立案・ 遂行・評価のプロセスができる（モデリング，数学的問題解決）能力と，倫理考察能力を身につけることが重要である。 情報工学および情報通信工学における数理に基づく理論の代表例として，授業の前半では計算理論，授業の後半では暗号理論を題材とし，本学問分野に現れる数学的問題の解法例を学ぶ。 The advanced skills of mathematical modeling and solving problems are very important skills for an engineer/researcher in the field of informatics and communication engineering. The first half of this lecture provides basics of information and coding theories, which are fundamentals of computation theory. The last half covers the fundamentals for modern cryptography which is an essential technology for securing the current digital communication. 到達目標：計算理論におけるTuring機械等の計算モデルと計算可能性の理論, 現代暗号理論における暗号プロトコルの構成と安全性の性質を理解できること. The goals: Providing the students the knowledge of computational models such as Turing machines in computational theory and the theory of computability, as well as the construction of cryptographic protocols and their security properties in modern cryptography. |
|---|---|
| 前もって履修 しておくべき科目（1,000文字以内） /Prerequisites（up to 1,000 letters） |
基礎数学 Basic Mathematics |
| 前もって履修しておくこ とが望ましい科目（1,000文字以内） /Recommended prerequisites and preparation（up to 1,000 letters） |
特になし None |
| 教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters） |
必要に応じて，資料を準備し配布する。 Materials/Handouts will be provided and distributed as needed. |
| 授業内容と その進め方（2,000文字以内） /Course outline and weekly schedule（up to 2,000 letters） |
授業タイプ Cc: 日本語の資料を用い日本語で説明 Type Cc: Japanese-based course with Japanese materials (ただし、後半の部分（サントソ担当）では日本語と英語の資料を混ぜながら講義を行います。 Note: in the later half, Japanese and English materials will be used.) この授業の前半では，まず，有限オートマトンによる計算とその限界について説明した後，文法による計算について学び，受理計算モデルと生成計算モデルの違いを理解する。次に，Turing 機械の定義とその理論的性質，万能 Turing 機械について説明した後，計算機では解けない問題が存在することを理解する．最後に，他のさまざまな計算モデルについて解説する。 この授業の後半では，まず, 情報通信システムにおける現代暗号を紹介し, 現代暗号理論における数学モデルを学ぶ. 次に, 共通鍵暗号方式の基礎を解説し, 公開鍵暗号理論に必要な代数学を学ぶ。公開鍵暗号方式の基礎を説明した後, 公開鍵暗号理論における認証方式を学ぶ. 最後に, 量子コンピュータに対しても安全性を保証可能な耐量子暗号理論について紹介を行う。 The first half of this lecture provides the fundamentals of computation theory. The latter half of this lecture will provide the knowledge on the foundations of modern cryptography techniques to guarantee the security in the current information communication system. 授業計画： 各週は，以下のスケジュールで行う。 Schedule: 第１週：計算理論とは 1st Week: Introduction to Computation Theory 第２週： 有限オートマトン 2nd Week: Finite Automata 第３週： Turing 機械 3rd Week: Turing Machine 第４週： 万能 Turing 機械 4th Week: Universal Turing Machine 第５週： 停止問題の決定不能性 5th Week: Undecidability of Halting Problem 第６週： その他の決定不能問題 および その他の計算モデル 6th Week: Other Undecidable Problems and Other Computation Models 第７週： 前半のまとめ および 筆記試験（前半分） 7th Week: Summary and Exam of the first half of the lecture 第８週： 情報通信システムのセキュリティにおける暗号理論の紹介 8th Week: Introduction to Modern Cryptography for Information Communication System Security 第９週： 現代暗号理論における数学モデル 9th Week: Mathematical Model for Modern Cryptography 第１０週： 共通鍵暗号方式の基礎 10th Week: Foundations of Symmetric Encryption Schemes 第１１週： 公開暗号理論のための代数学の基礎 11th Week: Foundations of Algebra for Public Key Cryptography 第１２週： 公開暗号方式の基礎 12th Week: Foundations of Public Key Encryption Schemes 第１３週： 公開鍵認証方式の基礎 13rd Week: Foundations of Public Key Authentication Scheme 第１４週： 公開鍵暗号理論のまとめ 14th Week: Summary of Public Key Cryptography 第１５週： 耐量子暗号理論の紹介 15th Week: Introduction to Post-Quantum Cryptography |
| 実務経験を活かした 授業内容 (実務経験内容も含む) /Course content utilizing practical experience |
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| 授業時間外の学習 （予習・復習等）（1,000文字以内） /Preparation and review outside class（up to 1,000 letters） |
授業や演習内容について理解を深めるために，毎回の授業内容をよく復習すること。 Review of each class is important. |
| 成績評価方法 および評価基準 （最低達成基準を含む） （1,000文字以内） /Evaluation and grading （up to 1,000 letters） |
前半は、筆記試験によって判定する。後半は、各課題に対するレポートの内容で習得具合をする。100点中60点以上を合格とする。 The first half of the lecture will be evaluated by a written examination. Evaluation of the second half of the lecture is based on the assignments. The minimum score to pass is 60. |
| オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters） |
基本的には，講義のある曜日とする。 The same day of each class. |
| 学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters） |
情報や通信についての基礎的な話題を紹介するので，受講すると今後の研究に参考になると思われる。 |
| その他 /Others |
２０２５年度の講義は前半の第１～第７週を小林が、後半の第８～１５週を SANTOSO が担当する。 |
| キーワード /Keywords |
有限オートマトン，Turing 機械，計算可能性，決定可能，決定不能, デジタル通信システム，暗号方式, 認証方式, 電子証明, 証明可能安全性 finite automata, Turing machine, computability, decidability, undecidability, modern cryptography, provable security, public key cryptography, encryption scheme, authentication scheme, digital signatures |