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講義概要/Course Information

2025/04/27 現在

科目基礎情報/General Information

授業科目名 /Course title (Japanese)	基盤ソフトウェア特論
英文授業科目名 /Course title (English)	Advanced Progamming Languages: Concepts and Implementation
科目番号 /Code
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	後学期	開講コース・課程 /Faculty offering the course	博士前期課程、博士後期課程
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Ⅱ
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)	小宮　常康
居室 /Office	西10-630
公開E-mail /e-mail	komiya@spa.is.uec.ac.jp
授業関連Webページ /Course website	http://www.spa.is.uec.ac.jp/~komiya/
更新日 /Last update	2025/03/23 00:09:27	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）	(a) 主題：よいプログラムを書くには，単にプログラミング言語を習得し，アルゴリズムを学ぶだけでは不十分である．解くべき問題をプログラミング言語上でどう表現するかでプログラムの可読性・開発効率・拡張のしやすさ等が大きく変わる．この一つのキーとなるのが，（大抵のプログラミング言語言語に備わっている）プログラミング言語の抽象化能力である．本講義では，計算手順，データ，言語の側面から抽象化について学ぶ． Abstraction in programming languages is one of the most important technique for helping to organize, understand, or extend programs elegantly.  Major topics of this course are abstraction of data and computation, and metalinguistic abstraction.  Mechanisms of computation and programming language systems are also included. (b) 達成目標：プログラムやデータを段階的に抽象化して構成することで見通しのよいプログラムを構成する方法，及び何種類かの計算メカニズムやプログラミング言語のメカニズムについて学ぶ．そして，データやプログラムに込められている本質的な意味を明確に捉えることができれば，それらの実装には自由度があることを理解する． Students will learn how to use abstraction and understand why abstraction is useful for constructing programs.  Students will also learn mechanisms of abstraction.
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）	なし none
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）	なし none
教科書等（1,000文字以内） /Course textbooks and materials（up to 1,000 letters）	参考書 (Reference books)：H. Abelson and G.J. Sussman: Structure and Interpretation of Computer Programs Second Edition, MIT Press（和田英一訳:計算機プログラムの構造と解釈 第二版，翔泳社） この参考書は下記webページにて全内容閲覧可能です (This book can be read on the following web pages)． 英語版 (English ver.)： https://mitpress.mit.edu/sites/default/files/sicp/full-text/book/book.html 翻訳版 (Japanese ver.)： https://sicp.iijlab.net/fulltext/ 2022年に，この本のJavaScript版が出版されています（上記オリジナル版ではScheme言語を使用）．講義ではオリジナル版を使用しますが，JavaScript版で勉学を進めることもできなくはないと思います． In 2022, the JavaScript version of this book was published (the Scheme language is used in the original version above). The original version is used in the lecture, but studying with the JavaScript version is not impossible. JavaScript版（playground付き）（JavaScript version with playground）： https://sourceacademy.org/sicpjs/index
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）	英語タイプII（Cb)により講義を実施 (This course is English Type II (Cb)) (a) 授業内容 (Cource content) 　第1回　Scheme言語の概要　 　第2回　式の評価および計算プロセス 　第3回　手続き（関数）による抽象の構築 　第4回　データによる抽象の構築　データ抽象の効果 　第５回　データによる抽象の構築　実装のバリエーション 　第６回　データによる抽象の構築　抽象データの多重表現 　第７回　標準部品化力，オブジェクトおよび状態 　第８回　ストリーム 　第９回　ストリームによる状態表現 　第１０回　mutableデータオブジェクト 　第１１回　環境モデル 　第１２回　超言語的抽象　Scheme言語の評価器 　第１３回　超言語的抽象　評価器のバリエーション 　第１４回　レジスタ計算機での計算　仮想レジスタ計算機・メモリ割当とごみ集め 　第１５回　レジスタ計算機での計算　機械語命令による評価器・コンパイラの概要 1. Introduction to the programming language Scheme 2. Evaluating expressions and their computational processes 3. Building abstractions with procedures 4. Building abstractions with data: the benefits of introducing data abstraction 5. Building abstractions with data: variations of implementation 6. Building abstractions with data: multiple representations for abstract data 7. Modularity, objects, and state 8. Streams 9. Modeling state with streams 10. Mutable data object 11. The environment model 12. Metalinguistic abstraction: an evaluator for Scheme 13. Metalinguistic abstraction: variations on a Scheme 14. Computing with register machines: a virtual register machine, storage allocation and garbage collection 15. Computing with register machines: a Scheme evaluator in the register-machine language, and outline of compilation (b) 授業の進め方 (How to proceed) 　実際にプログラミングすることで深く理解することができるので，座学に加えプログラミング課題を課す． Since you can understand deeply by actually programming, students will be assigned programming assignments.
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
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）	プログラミング課題をこなすことのほかに，授業で紹介したプログラムを，実際に動かし，理解を深めておくこと． In addition to completing programming assignments, you will be required to run the programs introduced in class to deepen your understanding.
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）	(a) 評価方法 (Evaluation methods)：レポート（65%）と期末試験（35%）の合計で評価する． Course grades will be determined by programming assignments (65%) and the final exam (35%). Students must submit ALL the assignments and take the final exam. (b) 評価基準：以下の達成レベルをもって合格の最低基準とする． 　　・すべてのレポートが受理されていること 　　・抽象化の意義を理解し，抽象化技術を簡単な問題に適用できること 　　・プログラミング言語が行う計算のプロセスをほぼ理解していること 　　・簡単な言語処理系の仕組みをほぼ理解していること Evaluation criteria: You should:     - Submit all reports     - Understand the meaning of abstraction and be able to apply abstraction to simple problems     - Have a basic understanding of the evaluation process performed by programming languages     - Have a basic understanding of the mechanism of simple programming language implementations
オフィスアワー： 授業相談（1,000文字以内） /Office hours（up to 1,000 letters）	可能な限りいつでも相談に応じますが，メールなどで事前にアポイントを取ると確実です．メールでの質問・相談はいつでもOKです． I am always available to answer your questions whenever possible, but it is best to make an appointment in advance by e-mail. Questions by e-mail are always welcome.
学生へのメッセージ（1,000文字以内） /Message for students（up to 1,000 letters）	抽象化はプログラミングだけに留まらず，コンピュータに関するあらゆるところで必要な重要な考え方です． Abstraction is an important concept in programming and everything related to computers.
その他 /Others	期末試験の代わりとしてレポートを課すことがあります． A final report may be assigned in place of a final exam.
キーワード /Keywords	プログラミング, プログラミング言語, 言語処理系, コンパイラ, インタプリタ programming, programming languages, compilers, interpreters