科目名 情報工学実験Ⅱ
単位数 3.0
担当者 情報工学専攻 准教授 市原英行(代表教員)、准教授 井上博之、准教授 大田 知行、准教授 小畑博靖、助教 窪田昌史、助教 児島彰、講師 新浩一
履修時期 後期
履修対象 3年
概要 前期で使用したロボットカーのマイコンmbedを、より高機能・高性能なマイコンであるRaspberry Piに置き換え、高度なリモートコントロールシステムを開発し、複数のロボットカーを遠隔操作することを前提としたコンテストに取り組む。まず、Rspberry Piを使ったモータ制御、カメラ制御、画像処理、通信技術などの要素技術を習得するために、Android端末やPCを利用したプログラミングを行う。これらの要素技術を用いた高度なシステム開発をするために、要求仕様分析やテスト手法のなどのシステム開発方法も学ぶ。中間課題として一度コンテストを実施し、システムの問題点を洗い出す。後半は、さらに画像認識、音声処理技術を用いてコンテストで高得点を取ることを目的としたシステムの改善を行い、最終課題として再びコンテストを行いその得点を競う。作成したシステムのレポートはWEBを使って発信する。実験で学ぶ具体的なスキルとしては、組込みプログラミング(Python, C/C++言語)、Androidプログラミング(Java言語)、マイコンの基礎、センサ値取得、周辺デバイス制御、無線通信、通信プロトコル(TCP/IPや上位プロトコル)、画像処理、音声処理、アルゴリズムとデータ構造などがある。
科目の到達目標 コンピュータのアーキテクチャ(マイコン)、そのプログラミング、通信プロトコル等を、実機を通じて実装し動かすことで具体的に理解する。利用者(ユーザ)になるためではなく、モノを作る技術や理論を体系的に習得する。
受講要件 プログラミングIII、コンピュータシステムI を受講していることが望ましい。
事前・事後学修の内容 事前学修:実験資料(It's classから取得可能)を読んでおく。また、分からない専門用語などがあれば、調べておく。
事後学修:実験で学んだ内容や取り組んだ課題についてまとめ、レポートを作成する。
講義内容 1.ガイダンス、実験のゴール説明、開発環境や実験機材の使い方
2.Raspberry Piによるロボットカー制御 
3.Raspberry PiとAndroid端末の通信
4.Raspberry Piによるカメラの利用
5.Raspberry Piによる画像処理
6. システム設計、要求仕様分析
7.単体・統合テスト
8.中間課題:コンテスト(団体戦) 
9.設計改善
10.Raspberry Piによる画像認識
11.Raspberry Piによる音声処理
12.システム統合
13.単体・統合テスト
14.最終課題:コンテスト(団体戦) 
15.プレゼン・Web資料の作成と公開、表彰
評価方法 全出席を前提とし、受講態度、レポートの内容などから総合的に判断する。
なお、秀については発展課題も含めた評価とする。
教科書等 教科書:
(1) 「やさしいAndroidプログラミング 第3版」 高橋麻奈著, ソフトバンククリエイティブ (プログラミングIIIと同じもの)
参考書:
(1) 「Pythonスタートブック」辻真吾著,技術評論社
(2) 「科学技術計算のためのPython入門」中久喜健司著,技術評論社
コンピュータ基礎、プログラミングI,II、コンピュータシステム、情報ネットワーク、ネットワークプロトコルなどの講義で使用した教科書や参考書。
なお、Raspberry Pi については多くの情報がWebからも入手できる。
担当者プロフィール 担当者のプロフィールは以下の情報科学研究科のホームページを参照してください。
http://info.hiroshima-cu.ac.jp/about/organization/staff.html
実験内容やレポートなどに関する、学生の個別学習相談を随時受け付けています。
教員の所在は、学内サイネージ等に掲示されていますので、確認の上、研究室を訪ねてみてください。
備考