CE領域の概説 - 情報処理学会

ＣＥ教育委員会
情報専門学科カリキュラムJ07
‐CE領域の概説‐
CE領域教育委員会委員長
CE領域教育委員会委員長
大原茂之
東海大学専門職大学院組込み技術研究科 研究科長
IPA/SECリサーチフェロー
IPA/SECリサーチフェロー
委員長：大原茂之（東海大学）
幹 事：山浦恒央（東海大学）
委 員：（五十音順番）
天野英晴（慶應義塾大学）
阪田史郎（千葉大学）
佐藤和夫（ＩＰＡ ＳＥＣ）
中島達夫（早稲田大学）
富山薫順（東海大学）
並木淳治（東海大学）
西村克信（東海大学）
村越英樹（産業技術大学院大学）
二上貴夫（東陽テクニカ）
山田圀裕（東海大学）
渡辺のぼる（ＩＰＡ ＳＥＣ）
組込み技術の関連領域
CE (Computer Engineering)領域の考え方
• CE2004をたたき台として検討
• CE2004では、「現代のコンピュータシステムとコンピュータ制御
機器に使用されているソフトウェアとハードウェアの要素の設
計、組み立て、実装および維持する科学/技術を扱う分野」とし
て領域定義がなされている.
• 具体例も、自動車の燃料噴射システム、医療機器などへのコン
ピュータの応用という観点から出されている.
• こうした、方向性と日本の今後の産業競争力強化、輸出力強化
などを鑑みるに、コンピュータそのものを開発するというよりも、
製造業に軸足を置いて人材を育成するカリキュラムを構築でき
るような知識体系にすることとした.
• 以上のことから、次の立場でカリキュラムを開発する。
「日本の産業競争力強化に資するために、組込み技術を重視し
たコンピュータ工学のカリキュラム」
経済産業省２００７年版産業実態調査より
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最も有効性の高い公的な技術者資格
技術者の採用時に重要視するスキル（ＥＴＳＳベース）
経済産業省２００７年版産業実態調査より
経済産業省２００７年版産業実態調査より
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学校教育で強化することが重要なスキル（ＥＴＳＳベース）
経済産業省２００７年版産業実態調査より
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CE領域の知識体系の構造（３階層）
100人未満
100∼300人未満
300∼1,000人未満
1,000人以上
人材
市場
会計
パーソナル
経営
解決
交渉
対話
統率
構成
環境
知財
工程
管理技術
調達
危機
伝達
組織
品質
費用
時間
範囲
シ適
統合
シ結
ソ適
開発技術
ソ結
ソ作
ソ詳
ソ方
ソ要
ＰＦ
シ設
シ要
制御
ＵＩ
記憶
ＭＭ
情報
通信
技術要素
ビジネス
• 知識領域
CE領域における特定の学問領域を提示
三文字の略語で学問領域を提示
例：CE-CAO コンピュータのアーキテクチャと構成
• 知識ユニット
知識領域内の独立したテーマを小分類として提示
小分類は例えば、
CE-CAO3 メモリシステムの構成とアーキテクチャ
のように学問領域の略語に通し番号を付与
• トピック
各知識ユニットをさらに細かく分割したものであり、
学習目標、技術スキルを示すもの（今回は省略）
CE領域の知識体系の要約の見方
CE-ESY 組込みシステム設計[コア30時間]
CE-ESY0 歴史と概要[1]
CE-ESY1 低電力コンピューティング[2]
・・・
CE-ESY13 リアルタイムシステム設計[8]
●CE-ESY14 組込みマイクロコントローラ
・・・
●CE-ESY25 信頼性とフォールトトレラス
最上位レベル
知識領域の
タイトルとコア時間
知識ユニット
＜コアユニット＞
タイトルとコア時間
知識ユニット
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●で表示、時間なし
CE領域のカリキュラムの基本構成
(全305時間)
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CE領域の知識体系の要約の見方
コア（３０時間）
CE-ESY0 歴史と概要 [1]
CE-ESY1 低電力コンピューティング [2]
CE-ESY2 高信頼性システムの設計 [2]
CE-ESY3 組込み用アーキテクチャ [6]
CE-ESY4 開発環境 [2]
CE-ESY5 ライフサイクル [1]
CE-ESY6 要件分析 [1]
CE-ESY7 仕様定義 [1]
CE-ESY8 構造設計 [1]
CE-ESY9 テスト [1]
CE-ESY10 プロジェクト管理 [1]
CE-ESY11 並行設計（ハードウェア，ソフト
ウェア） [1]
CE-ESY12 実装 [2]
CE-ESY13 リアルタイムシステム設計 [8]
選択
●CE-ESY14 組込みマイクロコント
ローラ
●CE-ESY15 組込みプログラム
●CE-ESY16 設計手法
●CE-ESY17 ツールによるサポート
●CE-ESY18 ネットワーク型組込みシ
ステム
●CE-ESY19 インタフェースシステムと
混合信号システム
●CE-ESY20 センサ技術
●CE-ESY21 デバイスドライバ
●CE-ESY22 メンテナンス
●CE-ESY23 専門システム
●CE-ESY24 信頼性とフォールトトレ
ランス
シラバスの例（組込みシステム １／３）
授業科目名
組込みシステム基礎
単位数
2
開設学期
２年生前期
目的
組込みシステム開発を理解する
概要
組込みシステム開発の初等的な技術を学ぶ
目標
・組込み用プロセサを理解する
・組込みソフトウェア開発の全体を理解する
・組込みプログラミングと設計の初等実技を習得する
先修科目
Ｃプログラミング
関連科目
品質管理、ソフトウェア工学
授業方法
講義中心にしてごく小規模な開発の演習を加える
評価方法
評価基
準
試験50％、レポート課題20%、個人演習での成果物30%
シラバスの例（組込みシステム ２／３）
授業回数
授業内容
1
組込みシステムの用途、基板技術、発展の経緯を説明し、IT領域プログラ
ミング技術との違いを示す。
CE-ESY0 歴史と概要
CE-ESY1５ 組込みプログラム [選択]
2
組込み制御に特化したコンピュータとしてのマイクロコントローラを説明す
る。
マイクロコントローラを動作させるためのソフトウェア機構を説明する。
CE-ESY14 組込みマイクロコントローラ [選択]
4
・クロス開発の基本を説明し、プログラミング、デバッグ、テストの具体的例
示を行なう。
CE-ESY4 開発環境
5
・組込みプログラムに必須のプロセッサ初期化や物理ＩＯのプログラミングを
説明し、演習する。
6
・ライフサイクルの概念を説明する。
・要件分析の目的と実施の方法を説明する。
CE-ESY5 ライフサイクル
CE-ESY6 要件分析
7
・要件分析と仕様定義の関係を説明する。
・非機能仕様を説明する。
CE-ESY6 要件分析
CE-ESY7 仕様定義
3
演
習
8
・具体的な仕様を例にしていくつかの方法での仕様定義を演習する。
ユニット
CE-ESY15 組込みプログラム [選択]
演
習
演
習
CE-ESY15 組込みプログラム [選択]
CE-ESY4 開発環境
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CE-ESY20 センサ技術
CE-ESY8 構造設計
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CE-ESY8 構造設計
10
・ソフトウェアアーキテクチャの設計手法を説明する。
・性能設計について説明する。
CE-ESY8 構造設計
11
・センサとアクチュエータについて説明する。
CE-ESY20 センサとアクチュエータ技術 [選択]
・センサ、アクチュエータを制御するソフトウェアの構造設計を演習する。
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CE-ESY7 BCDE
・構造化設計を説明する
・品質の設計時作りこみを説明する。
演
習
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CE-ESY1 & '()*+,-. [/0]
CE-ESY7 仕様定義
9
12
シラバスの例（組込みシステム ３／３）
13
・テストの基礎を説明する。
CE-ESY9 テスト
14
・プロジェクト管理の要点と難しさを説明する。
CE-ESY10 プロジェクト管理
15
期末試験
CE-ESY10 *+TU36VW
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まとめ
• ＡＣＭのカリキュラムにおいて、コンピュータエ
ンジニアリングは応用を主たるゴールとしてま
とめている。
• 我が国においても、コンピュータそのものを設
計するというよりは、コンピュータを応用する
という意味で、組込み技術をターゲットとする
カリキュラムとした。
• 従って、ハードウェアからソフトウェアまで幅
広い領域となった。
ご清聴ありがとうございました