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関連するディプロマポリシー Related Diploma Policy
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国際的感性とコミュニケーション能力/International sensibilities and communication capabilities 時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society
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到達目標 Target to be Reached
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ケーススタディとして文献(主に英語のもの)を精読することを通じて、情報システムの構成について主体的に議論できるような能力を身につける。
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授業内容 Course Content
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現在のコンピュータ・システムはその規模においても、考慮すべき要求項目においてもますます大きく、複雑になっている。本科目では、このような複雑なシステムを設計・構築・保守するにあたってどのような要素技術が必要であり、歴史とともにどのように発展し、それによってどのような展望が開けたかを概観する。 取り上げる文献は、開発された時代の技術的背景からみると常識破りのようなアイデアがあり、例えばハードウェアとソフトウェアの役割分担の境界線をドラスティックに再設定したものである。商品として普及しなかったものや短命であったものもあるが、これらを知ることを通じて研究開発の醍醐味を会得することに努めたい。
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授業計画 Course Planning
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下記の話題を取り上げる。
1. 役割分担の見直しとシステム構成の進化
2. コンピュータ技術の英語表記入門:浮動小数点演算の規格
3. CISC対RISC:命令セット・アーキテクチャにおける複雑さと性能のトレードオフ
4. 動的最適化:クルーソープロセッサにおける互換性と性能の両立
5. 並列・分散処理:均質なベクター処理から非均質なP2Pクラスターまで
6. 通信と演算の比率に基づいた高性能計算機の評価
7. 予測と投機:非均質な記憶/処理階層で、エラーを回復しつつ期待値は高い性能にする技法
8. アーキテクチャの工夫による低消費電力設計
9. 省エネルギーのための投機的パイプラインを用いたプロセッサ設計例
10. P2P技術: ネットワークの速度向上とオーバレイ・ネットワークによる仮想化
11. スーパーコンピュータ、クラウドコンピューティング
12. CPU性能向上のための投機的実行の副作用- Spectre/MeltDown脆弱性
13. 分散ファイル:低信頼性な民生規格機器で構成される高信頼クラスタ:Google File SystemとMapReduce
14. 高性能計算機を使いこなすHigh Productiveなコンピュータ言語:Fortress
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授業運営 Course Management
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主に英語の文献を読み、その内容についてクラスで討論する。
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評価方法 Evaluation Method
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毎回の授業ごとに気づいた知見の要約を書いたものを提出してもらう。また、授業で紹介したシステムと、設定されたテーマに沿った(例えば「ある確率で誤動作することを許容することで、総合性能(コスト・速度・管理の手間)が向上する場合」といった)特徴をもつ他のシステムについて履修者から個別にコメントを述べてもらう。これらの提出物と議論内容などより総合的に評価する。
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オフィスアワー Office Hour (s)
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水曜2時限(2-120-1室・会議日を除く) 質問は電子メールで随時受け付ける。
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使用書 Textbook (s)
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プリントを必要に応じて配付する。
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参考書 Book (s) for Reference
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西田 圭介『Googleを支える技術 ~巨大システムの内側の世界』[技術評論社]2008
25 years of the international symposia on Computer architecture (selected papers),ACM,1998
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