基礎情報技術ー第2日目ー

基礎情報技術
ー第3日目ー
平成27年4月24日（金）
担当：亀田
確認
• 授業で使用した資料は授業終了後に
Web(http://kameken.clique.jp/)にて
公開します。
• 授業中はノートにメモを取ってください。
（キーワードや図だけでも結構です。）
• レポート課題や小テストがある？
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© 2015年東京工科大学 Hiroyuki Kameda
それでは始めましょう
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ウォーミングアップ問題
問題：プログラミングに必要な才能は何？
３つ以上答えなさい。
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本講義のポイントの確認
• ITのプロになるためには何が必要か？
これを考えるための素材をお話します。
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前回のポイントの確認
•
•
•
•
SEの仕事はプログラミングだけではない
ソフトウェアのライフサイクル
オブジェクト指向
モデリング言語 UML など
（これらは回を追ってさらに詳しく話します。）
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授業概要（確認）
• ITエンジニアのプロフェッショナルになるためには、プロとして
の嗜み（たしなみ）と作法を身につけることも大切である。本
授業では、今後プロとしてソフトウェアかかわる人たちにとっ
て避けて通ることのできない嗜み・作法を簡単な演習を通じ
て紹介するとともに、学生の皆さんにそれらの必要性・重要
性を身を持って理解してもらうことを目指す。
• 具体的には、ソフトウェア開発を上流工程から下流工程へ向
けて実際に体験してもらいながら、UML(Unified Modeling
Language)やプロジェクト管理等の紹介を行う。
• ITシステム ≠ プログラミングであることや、ソフトウェア開発
におけるコミュニケーションの意義、プロジェクト管理の重要
性についてなど、多くのことを学生の皆さん自らが気づくこと
を期待する。
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今日の内容
• イントロの続き
– プログラミング言語
– プログラミング
– プログラミング工学
– ソフトウェア開発
– ソフトウェア工学
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ソフトウェア開発過程の概要
• 「ソフトウェアは実際にどのような作業工程を
経て作れば良いのか？」ということ。
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ソフトウェア開発過程の確立
これは未解決問題
の１つです！
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よいプログラムは
どうやって作れば良いのか？
• “よいプログラム”とはどんなプログラムのこと
でしょうか？（質的に）
こんなプログラムって
どうやって作る
のだろうか？
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よいプログラムは
どうやって作れば良いのか？
•
•
•
•
•
•
•
バグのない
動作効率のよい
開発コストがかからない
メンテナンスがしやすい
急な修正・変更にも対応できる
拡張性のある
汎用性のあるなどなど
こんなプログラムって
どうやって作る
のだろうか？
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例えば、プログラミング言語
これにもいろいろな工夫がなされてきた
• 事務処理計算向き言語
• 科学技術計算向き言語
• 人工知能研究向き言語など
（こんな分類のもと、さまざまな言語が考案さ
れてきた。）
疑問：プログラミング言語の分類は今後もこれでいいのだろうか？
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要求仕様としては…
• 対象としている処理（機能・サービス）を記述・
実現することができなければならない。
• 人間にとって使いやすく、分かりやすいもので
あって欲しい。
Fortran：計算式をそのまま書ける
Cobol:自然言語に近い表現が可能
Pascal: ____________________
C： ________________________
Java: ______________________
考えてみて
ください。
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よりよいプログラムをもとめて…
•
•
•
•
機能の整理
モジュール化/階層化
構造化プログラミング
モジュールの独立性
（関数型言語、データ抽象化、
＝＞オブジェクト指向）
• ソフトウェア開発法
プログラミング
言語側から
開発法側から
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具体的に見てみよう
• プログラミングの側面から
• 開発手法の側面から
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プログラム工学Ⅲ
（ダイジェスト版）
工学部情報工学科での講義資料より
担当：亀田弘之（東京工科大学）
C言語の歴史
•
•
•
•
•
•
1972年誕生（Dennis M. Ritchie）
UNIX開発用言語として使用(K & R 規格)
ハードウェアの発達により新しい機能追加
方言(dialect)の発生
1989年 ANSI規格制定（ANSI C89）
1990年 ISO規格制定（ISO C89）
• 1993年 JIS C制定(JIS X3010-1993)
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問題
1. C言語は今後どのような発展の道をたどる
か論じなさい。
2. BASIC、PASCAL、FORTRAN、COBOL、
LISP、PROLOGなどの他の言語の歴史を
調べ、各言語がどのような背景・目的で誕
生し、どのような道をたどっているか論ぜよ。
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C言語の特徴
1.
2.
3.
4.
5.
6.
構造化プログラミング向き
ハードウェアが透けて見える高水準言語
豊富なデータタイプ
コンパクトな言語仕様
関数形式によるモジュール化
移植性が比較的高い
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構造化プログラミングとは
• 処理手続きをいくつかの単位に分割し、主と
なる処理は大まかに記述とし、細部はサブ
ルーチンとして記述していく方法。
• エドガー・ダイクストラらによって提唱された。
ダイクストラは、大規模化したプログラムを効
率よく記述しプログラム設計上のミスが起き
にくいようにするための方法論を検討した。
• その結果1960年代後半に、構造化定理を証
明し、構造化プログラミングを提唱した。
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構造化定理
• 1つの入り口と1つの出口を持つようなプログ
ラムは、「順次・反復・分岐」の3つの基本的な
論理構造によって記述できる(Dijikstra)。
順次
反復
分岐
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順次
反復
分岐
S=S+1
X = f(S, 5)
S = g(X) + S
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問題
1. C言語の特徴を、Javaなどの他の言語と比
較して述べよ。
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3.プログラムの基本的なパターン
#include <stdio.h>
main( ) {
本体
}
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3.プログラムの基本的なパターン
#include <stdio.h>
main( ) {
double fahrenheit; /* 華氏 */
double celsius;
/* 摂氏 */
scanf(“%f”, &fahrenheit);
celsius = ( fahrenheit – 32 )*5.0/9.0;
printf(“%f”, celsius);
}
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3.プログラムの基本的なパターン
Cのプリプロセッサ用
#include <stdio.h>
main( ) {
double fahrenheit; /* 華氏 */
double celsius;
/* 摂氏 */
scanf(“%f”, & fahrenheit);
celsius = ( fahrenheit – 32 )*5.0/9.0;
printf(“%f”, celsius);
}
Cのプログラム
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3.プログラムの基本的なパターン
#include <stdio.h>
main( ) {
double fahrenheit; /* 華氏 */
double celsius;
/* 摂氏 */
scanf(“%f”, &fahrenheit);
celsius = ( fahrenheit – 32 )*5.0/9.0;
printf(“%f”, celsius);
}
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中略
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5.構造化プログラミングと制御構造
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順次
反復
分岐
S=S+1
X = f(S, 5)
S = g(X) + S
構造化プログラミング
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5.構造化プログラミングと制御構造
• 順次
• 反復
– for文
– while文
– do-while文
• 分岐
–
–
–
–
goto文
break文
continue文
switch文 & case文
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For文
• Syntax:
for(式１; 式２; 式３)
文
• 例：
for( i=1; i <= 100; i++)
s = s + i;
i=1
i<=100
s=s+i
i++
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Flow Chart
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こんな具合でした．．．
• Javaの話と似ていませんでしたか？
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今度は、…
• プログラミングの側面から
• 開発手法の側面から
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ソフトウェアのライフサイクル（１）
1.
2.
3.
4.
5.
6.
要求分析
設計
プログラミング
デバッグ
評価
運用
⇒再び１へ戻る
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ソフトウェアのライフサイクル（２）
1.
2.
3.
4.
5.
6.
何（どんなもの）を作ればいいの？
どう作ればいの？
作成作業そのもの（デバッグもやりながら）
本当にちゃんとできたのかな？
実際に使おう！
ちょっと変更したいな。
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ソフトウェア開発モデル
•
•
•
•
•
•
•
ウォーターフォール(water fall)モデル
プロトタイピングによるソフトウェア開発
インクリメンタルモデルとイテラティブモデル
スパイラルモデル
データフローモデル
アジャイルモデル
モデル駆動型
＝＞一長一短あり
自主問題：
ウォーターフォールモデル，スパイラルモデルおよび
モデル駆動型アーキテクチャ(MDA)について調べよ。
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ソフトウェア開発過程の確立
現時点では、経験的・
体験的にtry！
銀の弾丸はあるのだろうか？
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問題
• 「銀の弾丸」とはソフトウェア工学の分野では
何を意味しているのでしょうか？調べてみてく
ださい。
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銀の弾丸とは
• ソフトウェア開発の現場における諸問題に対
して、あまねく通用する万能解決策のこと。
• このような「万能な解決策（銀の弾丸）は存在
しない」という表現で、ソフトウェア開発の難し
さを表現することがある。
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銀の弾丸はなくても…
• あきらめてはいけない！
– １つの提案が「モデリング」とそれを記述・表現す
るための「モデル記述言語」である。
（以下、その話をしましょう）
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クールダウン問題
問題：プログラミングに必要な才能は何？
1.優れた数学者の論理性
2.エジソンのような工学(エンジニア)の才能
3.銀行員のような作業の正確さ
4.推理作家のような発想力
5.ビジネスマンの実務性
6.協働作業をいとわない性格
7.経営的な関心も理解できる能力
8.その他（具体的に：
）
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ウォームアップ問題
• “オブジェクト指向”という言葉を見ると何が思
い浮かびますか？思い浮かんだものを順に
５つ書き下しなさい。
1.
2.
3.
4.
5.
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿
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