2026年度 シラバス大学院

SY教育研究領域　(コンピュータシステム)

2026/03/01  現在

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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　1学期 ／First Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 大井　仁
担当教員名
／Instructor		 大井　仁
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/06
授業の概要
／Course outline		 This is a project-oriented course to learn and experiments in design and implementation techniques of modern computer systems (Formerly offered as "Advanced Computer Architecture" by 2011).   

Due to the nature of being project-oriented and fast pace of quarter system, this course is not recommended for the first time (fresh) graduate students unless (a) he/she has discussed with the instructor on the project topic, or (b)  he/she has a concrete topic for the project topic.
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 This is a project-oriented course to learn and experiments in design and implementation techniques of modern computer systems.

Students are requsted to discuss with the instructor on his/her project topics prior to the registration.  The student reports in the past years are available upon request.
授業スケジュール
／Class schedule		 The course activities should adapt to the number of registered students and their interests, techincal skills and background, and choices of project topics.


Week 1

- Course introduction:
-- Information on schedule, instructor, grading scheme will be provided.
- Course project discussion:
-- The instructor will present the potential project topics using research papers and technical articles.
-- The tools and utilities that may be used by the students, and sample projects of the past students  will be presented for the reference.  
- Reading article assignments:
-- A research paper (e.g. conference paper from ISCA, Micro or ASPLOS) or an article from  technical magagine (e.g. IEEE Computer or CACM) will be presented to the students. The instructor will present the bibliographic information and also summarizes first few sections of the paper. The assignment for the rest to the students will be determined in this week.

Weeks 2 to 6
- Project progress report
-- Issues and technical problems on the project should be reported, and if necessary, the instructor will assist the student to solve the problems.
- Reading assignment
-- The student assigned for the week will summarize and present the assigned part
-- Discussion on the presented topics within the class.  

Week 7
- Course project presentations
教科書
／Textbook(s)		 Selected journal and conference papers and magazine articles will be used. No textbook required. However, the following book is recommended as a reference:
COMPUTER ARCHITECTURE, A Quantitative Approach, Sixth Edition. ISBN-13: ISBN: 9780128119051, MORGAN KAUFFMAN .
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 Grading Scheme and Policies
Project report (60%) + Presentation (20%) + Class Participation (20%, including pop quizes).
履修上の留意点
／Note for course registration		 - Undergraduate Computer Architecture,
and Operating Systems (B or better).

- Proficiency in *nix and C language.


YOU NEED TO DISCUSS YOUR TOPIC WITH THE INSTRUCTOR.
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 The contents of this page are subject to change.
For up to date information, please refer to the following pages and contact the instructor.


http://www.u-aizu.ac.jp/~hitoshi/COURSES/SCA/
http://cnotice.oslab.biz/

The instructor has  more than five years of industrial experiences as an LSI engineer and Computer Architect at Digital Equipment Corporation, ASTEM RI/Kyoto and HAL Computer Systems.


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　2学期 ／Second Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 久田　泰広
担当教員名
／Instructor		 久田　泰広
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/10
授業の概要
／Course outline		 BipolarとMOSトランジスター アナログ集積回路設計及び解析方法を学びます。サーキット理論、小信号BJT/MOS トランジスターモデル、一個及び数個のトランジスターからなる基本増幅回路の設計及び解析。
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 線形及び低周波数Bipolar/MOSトランジスター アナログ回路設計方法及び解析方法の理解。
授業スケジュール
／Class schedule		 「授業科目の内容と方法」
下記内容について、分担者が発表を行った後、教員が詳細に解説する。

1,2: 電気回路理論
3,4: Bipolarトランジスターの動作領域
5,6: Bipolar小信号モデル
7,8: MOSトランジスターの動作領域, 小信号モデル
9,10: アナログ回路DCバイアス設定
11,12: シングルステージアンプの設計及び解析
13,14: マルチステージアンプの設計及び解析

「予習・復習」
割り当てられた担当部分の内容について、読み込み、プレゼンできるように
予習をしておくこと。
1単元が終わって時点で内容をまとめ、レポート提出すること。
各単元あたり（約4コマ）平均して8－12時間を想定。
教科書
／Textbook(s)		 ・"Analysis and Design of Analog Integrated Circuits", Paul R. Gray and Robert G. Meyer, Third edition, John Wiley Publishers.
・"Applied Electronic Devices and Analog ICs", J. Michael McMenamin, Delmar Publishers.
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 レポート(100%)
履修上の留意点
／Note for course registration		 学部教育で、半導体工学、集積回路工学等のVLSI設計,電子回路の科目を履修していることがのぞましい。


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　4学期 ／Fourth Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 リズィー　マキシム
担当教員名
／Instructor		 リズィー　マキシム
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 Courses preferred to be learned prior to this course:
SY02 Electronics
LI13 CSE Exercise I
LI14 CSE Exercise II
PL05 Computer Languages
NS01 Dynamics
NS02 Electromagnetism
NS04 Semiconductor Devices
更新日／Last updated on 2026/02/10
授業の概要
／Course outline		 Students will study basic principles of semiconductor device modeling techniques, study the software source code based on Ensemble Monte Carlo particle simulation method (with programming work on computers in class).
Students will modify and run the software and obtain different characteristics of semiconductor GaAs n-i-n diode.
The characteristics of the n-i-n diode, properties of charged electron transport, different aspects of modeling techniques of semiconductor devices will be discussed and illustrated with computer simulations.
Work with Fortran+Xmgrace or MATLAB.
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 - Basic principles of semiconductor device computer modeling
- Ensemble Monte Carlo particle simulation method and its application to semiconductor device modeling
- Understanding of different aspects and phenomena of transient electron transport in semiconductor diode
(carrier transport, electric field and potential distributions, velocity overshoot effect).
- Graphical visualization of the obtained results.
授業スケジュール
／Class schedule		 Lectures and practicum (in computer class), programming work, software modification,
running computer simulations. Calculation of n-i-n diode characteristics with the software. Preparation of the obtained results (plots) with plotting software.
Particular schedule will depend on the student progress:
1-2. Lectures on theory and methods, introduction and instructions on the device modeling software preparation.
3-10. Lectures on semiconductor device theory and methods, and practicum on device model programming (computer simulations n-i-n diode).
11-14. Practicum on the device simulations. Preparation of plots with results. Preparation of final report.
教科書
／Textbook(s)		 Tomizawa Kazutaka
Numerical Simulation of Submicron Semiconductor Devices
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 Reports (100%)
Students should submit a report with results of computer simulations.
履修上の留意点
／Note for course registration		 Prerequisites: Students should have some experience and knowledge of basic physics (classical mechanics, electricity and magnetism, semiconductor devices, electric circuits) and programming.
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 1) Numerical Simulation of Submicron Semiconductor Devices,Tomizawa Kazutaka
富沢一隆/著 ,  半導体デバイスシミュレーション CGで可視化するサブミクロンデバイスの世界  978-4-339-00668-1 （4-339-00668-8）
2) Computational physics : FORTRAN version. Steven E. Koonin and Dawn C. Meredith
Addison-Wesley, c1990


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　1学期 ／First Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 齋藤　寛
担当教員名
／Instructor		 齋藤　寛
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/01/28
授業の概要
／Course outline		 半導体微細化技術の向上に伴い，様々な機能を１つのチップ（集積回路）に実現することが一般的となっています．こうしたチップには数千万から数十億規模のトランジスタが集積されており，設計を手で行うことは現実的に不可能です．このため，現在の集積回路設計は，様々なElectronic Design Automation (EDA)ツールによって支援されています．例えば，設計者がアプリケーションをハードウェア記述言語などでモデリングし，設計要求を制約として与えると，EDAツールはそのモデルから要求に合う集積回路を自動で生成してくれます．こうしたことより，集積回路の設計に従事する人は，設計技術の知識が必要不可欠です．
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 本科目では，C++にハードウェアのクラスを備えたSystemC言語で記載されたアプリケーションの機能モデルから構造モデルまでの合成と検証を学びます．しかし，設計技術の知識だけで実際に設計するということは困難です．そのため本科目では，演習を通じて，スキルの取得を目指します．
授業スケジュール
／Class schedule		 1. はじめに
2. 演習課題の説明
3. SystemC
4. 演習
5. Stratusのチュートリアル
6. 演習
7. 高位合成の基礎
8. 演習
9. Stratusによる設計空間探索
10. 演習
11. 高位合成で用いられるアルゴリズム
12. 演習
13. 演習課題の発表
14. 演習課題の発表

演習では、信号処理アルゴリズムなどをSystemCを用いてモデリングし，Cadence社のツールを用いて高位合成，および論理検証を行います．検証後，設計した回路の面積や性能の評価を行います．
教科書
／Textbook(s)		 指定なし
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 発表 (55%), 演習課題 (45%)
履修上の留意点
／Note for course registration		 "Electronics Design Automation for Digital VLSIs"も一緒に履修することで，アプリケーションの機能モデルからチップ製造前のレイアウト設計までを学ぶことができます．


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　前期集中 ／1st Semester Intensive
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 齋藤　寛
担当教員名
／Instructor		 齋藤　寛, 武井　正彦（Maxell）, 堀越　健一
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/01/28
授業の概要
／Course outline		 近年のあらゆる装置には見えない形で組み込み計算機が実装され、知的な装置制御、安全確保、柔軟な人間との対話機能など、装置の高性能化に欠かせない役割を果たしている。この装置組み込みの計算機システムの開発に必要な理論と実装技術の概要を学ぶ。
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 組み込みシステムの開発に必要な理論と実装技術を学ぶ。
授業スケジュール
／Class schedule		 以下、12回分
担当　外部講師
・要求仕様分析・ソフトウェア設計技法
・リアルタイムOS概要
・リアルタイムシステムのプログラミング技法
・イベントドリブンプログラミング
・プロジェクトマネージメントと品質管理

以下、2回分
担当　齋藤
・野生動物警報システムの紹介（IoTシステムの例）
・野生動物を検出する深層学習モデルの生成
・生成したモデルをラズベリーパイにデプロイ
教科書
／Textbook(s)		 指定なし
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 二つのレポートにより評価します
1.リアルタイムシステム関連（外部講師）80%
2.課題に関するレポート（齋藤）20%
履修上の留意点
／Note for course registration		 1. 履修は設備の都合で16名までとなります。
2. 講義は日本語で行います。
3. 外部講師の都合で開講時期が変わることがあります。
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 外部講師は実務経験があります。ルネサス勤務時代に、組み込みOS・組み込みソフトウェアの製品企画・開発に従事。この経験をもとに、組み込みシステムの基礎について教授する。

参考図書
『図解μITRONによる組込みシステム入門』　価格2,800円（税別）　森北出版社


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　4学期 ／Fourth Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 荊　雷
担当教員名
／Instructor		 荊　雷
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 NA
更新日／Last updated on 2026/01/23
授業の概要
／Course outline		 Wearable Computing devices take more and more concern as they embody the latest research progress across multiple disciplines including IoT, AI, CHI, biomechanics, electronics, and new materials. And Wearable computing is providing the evolutionary changes on several important application fields like VR, healthcare, robotics, and so on.  
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 This course is a fundamental course to help the students with proper computer science and engineering knowledge to get familiar with this active research field, embedded wearable computing.  
授業スケジュール
／Class schedule		 1- Course introduction (Lecture)
2- How to design a wearable computing device (Lecture)
3- How to design a wearable computing device (Exercise)
4- Wearable I/O (Lecture)
5- Wearable I/O (Exercise)
6- Signal Processing (Lecture)
7- Signal Processing (Exercise)
8- Measurement and Estimation (Lecture)
9- Measurement and Estimation (Exercise)
10- Classification and Recognition (Lecture)
11- Classification and Recognition (Exercise)
12- Project integration 1 (Exercise)
13- Project integration 2 (Exercise)
14- Project presentation (Lecture)
教科書
／Textbook(s)		 Handout
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 Project presentation 40%　
Project report 40%
Attitude 20%
履修上の留意点
／Note for course registration		 NA
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 NA


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　2学期 ／Second Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 ベン アブダラ　アブデラゼク
担当教員名
／Instructor		 ベン アブダラ　アブデラゼク, ダン　ナム　カイン
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/01/30
授業の概要
／Course outline		 This course covers brain-inspired (neuromorphic) neural networks that mimic the functional behavior and the organizational structure of the neocortex. We present spiking neurons and explore principles of computation and self-organization in biological and artificial neural networks. The course reviews functional plasticity models and emergent computational capabilities of neural networks, focusing on short-term and long-term synaptic plasticity to develop information-processing devices directly inspired by the working of neurons, synapses, and networks. This should enables the development of novel high-performance neuro-inspired computing platforms.
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 After finishing this course, a student will:
- Understand the characteristics of neuromorphic circuit elements.
- Have a broad overview of the basic principles of neuromorphic computing and the differences with traditional computing paradigms;  
- Familiarize with state-of-the-art neuromorphic hardware systems, including some hands-on experience with such architectures
- Understand learning algorithms for spiking neural networks and the pros and cons of using spiking architectures
- Have some experience with neuromorphic algorithm design, complexity analysis, and applications of neuromorphic architectures in event-driven sensors.
授業スケジュール
／Class schedule		 1. Overview of past and present neurocomputing approaches
2. Neuron Models and Coding
3. Hardware Models of Spiking Neurons
4. Synaptic Dynamics
5. Synaptic Plasticity Mechanisms
6. Learning in Neuromorphic Systems
7. Emerging Memory Devices for Neuromorphic Systems
8. Communication Networks for Neuromorphic Systems
9. Fault-Tolerance in Neuromorphic Systems  
10 Fault-Recovery and Reliability in Neuromorphic Systems
11 Reconfigurable Neuromorphic Computing System
12. Neuromorphic AI Hardware
13. Synthesizing real-time neuromorphic cognitive systems: Real-world HW-SW Design 1
14. Synthesizing real-time neuromorphic cognitive systems: Real-world HW-SW Design 2

[Pre-Class learning]
Read the lecture and exercise materials. If anything is unclear, research it using the textbook or online resources.

[Post-Class learning]
Read the textbook and lecture materials to deepen your understanding. Complete any assigned tasks. If exercises were not finished during class, finish them and prepare for the report.
教科書
／Textbook(s)		 Abderazek Ben Abdallah, Khanh N. Dang (Authors), ''Neuromorphic Computing Principles and Organization,''  Publisher‏: Springer; 1st ed. 2022 edition (March 12, 2022), ISBN-10‏ :‎ 3030925242, ISBN-13‏ :‎ 978-3030925246
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 - Presentations and class activities: 25 %
- Home work: 25 %
- Final Exam: 50 %
履修上の留意点
／Note for course registration		 Needed knowledge on:
Neural Networks
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 Course web page:
https://web-ext.u-aizu.ac.jp/misc/neuro-eng/book/NeuromorphicComputing/


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　1学期 ／First Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 鈴木　大輔
担当教員名
／Instructor		 鈴木　大輔, 小平　行秀
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/06
授業の概要
／Course outline		 　CMOS VLSI は今や電子機器の中心的存在であり、コンピュータの心臓部である。微細化が進むにつれて、MOSトランジスタの本質をより良く理解しておく必要がある。さらに最近ではアナログ・RF (Radio Frequency)回路を含むミックスト・シグナルLSIが、民生機器、通信機器を中心に不可欠となっているほか、ディープラーニング等のAIハードウェアの実装にも活用されている。またMRAM (Magnetic RAM)やReRAM (Resistive RAM)といったEmerging Memoryの設計にもMOSトランジスタの本質の理解が重要となっている。この授業では先端的なCMOS デバイスとそのモデルについて扱う。授業のはじめには、学部レベルの半導体デバイスの復習を行い、高速伝送の考え方に必須な分布定数回路モデルを紹介する。つづいて、教科書の2～5章を中心に、より詳細なMOSトランジスタモデルについて理解し、ディープ・サブミクロン時代に不可欠な知識を習得する。最後にミックスト・シグナルLSIおよびEmerging Memory LSIの実例など、いくつかのトピックを紹介する。また、半導体集積回路の最新の動向についても授業中に随時言及する。
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 この科目を履修した学生は、以下の項目などについて説明できることが期待される。
・半導体素子の基本概念の理解
・CMOS VLSI の設計の流れ
・回路設計に使うMOSトランジスタモデル
・VLSI技術の将来：微細化の動向、ミックスト・シグナルLSI、Emerging Memory
授業スケジュール
／Class schedule		 [授業スケジュール]
① 授業科目の内容と方法

「講義」は1回を50分授業2コマとして計14回実施し (実施内容は以下のとおり)、
ハンドアウトおよびテキストの内容に関して説明を行うとともに、
適宜関連する最新技術動向などを紹介する。


１． 半導体デバイス（学部）の復習（1）
２． 半導体デバイス（学部）の復習（2）
３． 分布定数回路モデルと熱雑音の基礎
４． デバイス物理の基礎（2章）：MOSキャパシタ、高電界効果を中心（1）
５． デバイス物理の基礎（2章）：MOSキャパシタ、高電界効果を中心（2）
６． MOSFETデバイス（3章）（1）
７． MOSFETデバイス（3章）（2）
８． CMOSデバイス設計（4章）：スケーリング、しきい値ばらつきを中心（1）
９． CMOSデバイス設計（4章）：スケーリング、しきい値ばらつきを中心（2）
１０． CMOS性能因子（5章）：基本回路、寄生成分の影響（1）
１１． CMOS性能因子（5章）：基本回路、寄生成分の影響（2）
１２． CMOS性能因子（5章）：デバイスパラメータと遅延時間、先端デバイス（1）
１３． CMOS性能因子（5章）：デバイスパラメータと遅延時間、先端デバイス（2）
１４． ミックスト・シグナルLSIとEmerging Memory LSIの実例

➁ 事前学修と事後学修の内容
[事前学修]
「講義」に関しては、授業で用いるハンドアウトがLMSから事前に入手できる。
ハンドアウトとテキストの内容を授業の前に一読し、理解できるところと
理解できないところを整理する (1時間30分程度)。

[事後学修]
「講義」に対しては、各週の授業で説明されたテキストおよびハンドアウトを再読し、理解する (1時間30分程度)。
また期末に与えられたレポート課題で関連トピックについての理解を深める (18時間程度)。
教科書
／Textbook(s)		 Y. Taur and T. H. Ning, "Fundamentals of Modern VLSI Devices (3rd Edition)", Cambridge
University Press, ISBN 978-1108480024, (2021).
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 １． 評価基準：レポート100％
２． 期末に与えられたテーマでレポートを提出する。
履修上の留意点
／Note for course registration		 The following or related under graduate courses are recommended to take:
・Semiconductor Devices　（半導体デバイス）
・VLSI Design　（VLSI設計技術）
・Electronics　（電子回路）
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 1. T. Tsividis, “Operation and Modeling of the MOS Transistors,” 2nd Edition, ISBN 0-07-065523-5, (1999).
2. 束原、「CMOS RF回路設計」、丸善、ISBN: 978-4-621-08203-4、2009年 11月発行

1. T. Tsividis, “Operation and Modeling of the MOS Transistors,” 2nd Edition, ISBN 0-07-065523-5, (1999).
2. 束原、「CMOS RF回路設計」、丸善、ISBN: 978-4-621-08203-4、2009年 11月発行

その他参考文献についての情報は適宜講義中に紹介する。


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　4学期 ／Fourth Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 小平　行秀
担当教員名
／Instructor		 小平　行秀, 齋藤　寛
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/04
授業の概要
／Course outline		 半導体微細化技術の向上に伴い，様々な機能を１つのチップ（集積回路）に実現することが一般的となっています．こうしたチップには数千万から数十億規模のトランジスタが集積されており，設計を手で行うことは現実的に不可能です．このため，現在の集積回路設計は，様々なElectronic Design Automation (EDA)ツールによって支援されています．例えば，設計者がアプリケーションをハードウェア記述言語などでモデリングし，設計要求を制約として与えると，EDAツールはそのモデルから要求に合う集積回路を自動で生成してくれます．こうしたことより，集積回路の設計に従事する人は，設計技術の知識が必要不可欠です．
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 本科目では，デジタル集積回路の設計支援技術のうち，ハードウェア記述言語にてモデリングされたアプリケーションの構造モデルからチップ製造前のレイアウト設計までの設計技術を学びます．しかし，設計技術の知識だけで実際に設計するということは困難です．そのため本科目では，演習を通じて，スキルの取得を目指します．演習では，業界標準の設計フローに基づいて設計を行います．
授業スケジュール
／Class schedule		 授業では，設計技術の知識を学修する講義形式と，各自で授業時間外に実施する演習の進捗を報告する報告会形式を実施します．

1. 講義: イントロダクション
2. 講義: 演習課題の説明とEDAツールに対するチュートリアル1
3. 講義: Verilog HDL
4. 講義: EDAツールに対するチュートリアル2
5. 講義: 論理合成1
6. 講義: 論理合成2
7. 講義: レイアウト合成1
8. 報告会: 演習進捗の確認
9. 講義: レイアウト合成2
10. 報告会: 演習進捗の確認
11. 講義: 検証，テスト，電力最適化
12. 報告会: 演習進捗の確認
13. 報告会: 演習課題の発表
14. 報告会: 演習課題の発表

演習では，信号処理アルゴリズムなどをVerilog HDLを用いてモデリングし，Cadence社のツールを用いて論理合成，レイアウト合成，静的タイミング解析，および論理検証を行います．検証後，性能，回路面積などの面で設計した回路の評価を行います．

[予習・復習] 予習を実施する必要はありません．講義の復習と報告会の資料作成時間を含めて，演習の目安は論理合成に20時間，レイアウト合成に30時間，検証および評価に10時間です．
教科書
／Textbook(s)		 指定なし
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 発表 (50%) 演習課題 (36%) 授業態度 (14%)
履修上の留意点
／Note for course registration		 基礎的な集積回路設計に関する知識とスキルを有していることを前提に授業を行います．具体的には，SY06 VLSI設計技術，SY07 論理回路設計特論，IE02 システム総合演習 II，SYA08 System-level Design for Digital VLSIsのいずれかの単位を修得済み，もしくはそれと同程度の知識とスキルを身につけていることを推奨します．

SYA08 System-level Design for Digital VLSIsも一緒に履修することで，アプリケーションの機能モデルからチップ製造前のレイアウト設計までを学ぶことができます．SYA08 System-level Design for Digital VLSIsと本科目の両方を履修することを推奨します．


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　2学期 ／Second Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 北道　淳司
担当教員名
／Instructor		 北道　淳司, 富岡　洋一
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/04
授業の概要
／Course outline		 In this course, many topics, Pipelining with out-order execution, memory hierachy, instruction/data level parallelism, and so on, which are adopted in the advanced computer architecture, such as high-performance general purpose computers, GPGPUs, embedded processors, are explained.
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 In this course, our students understand the computer architecture which keeps evolving and obtain the base for more advanced development of it. They can use the knowledge obtained in this lecture to research at their Lab.
授業スケジュール
／Class schedule		 [Lecture]
1: Introduction
2: Basic Concepts of Processor: In-order pipeline
3: Basic Concepts of Processor: Interrupt
4: Basic Concepts of Processor: Memory mapped I/O
5: Fundamentals of Quantitative Design and Analysis
6: Memory Hierarchy Design
7: Instruction-Level Parallelism: Basic
8: Instruction-Level Parallelism: Out of Order Pipeline
9: Data-Level Parallelism in Vector and SIMD Architectures
10: Data-Level Parallelism in GPU Architectures
11: Thread-Level Parallelism: Multi-core Processor
12: Thread-Level Parallelism: Cache system for Multi-core Processor
13-14 : Other topics

[Exercise]
Depending on the instructor, homework may be assigned during the lecture.

[Pre-class Learning]
It is recommended that you review the contents of computer architecture
in undergraduate  classes.
The total time required for pre-class learning is 20 hours.

[Post-class Learning]
Review the contents of the lecture, especially the terminology, and make
sure you understand and remember them.
The time required for post-class learning is 3 hours per lecture.
教科書
／Textbook(s)		 2-4: Computer Organization and Design MIPS Edition
5-14: Computer Architecture, 6th Edition: A Quantitative Approach
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 Mini Reports (40%) and  exam. (60%)
履修上の留意点
／Note for course registration		 None
For undergraduate students, they should get the credits of Computer Architecture and Embedded Systems.
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 CQ出版社 マイクロプロセッサ・アーキテクチャ教科書  中森 章 著


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　2学期 ／Second Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 大井　仁
担当教員名
／Instructor		 大井　仁, 松本　和也
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 - B or better grades for the Computer Architecture and Operating Systems courses in undergraduate program (or equivalent).

- C programming proficiency.

- Understanding and familiarity to *nix concepts and operations.
更新日／Last updated on 2026/02/06
授業の概要
／Course outline		 This course has a set of clearly and explicitly defined prerequisites.  If you cannot provide official documents that support your meeting the prerequisites (most typically, undergrad transcripts), PLEASE DO NOT REGISTER.  Registration from such students will be declined. If you do not have necessary technical/academic backgrounds, but still want to take this course, please take appropriate conversion courses first.

Advanced Operating Systems is one of core courses in the graduate program at the University of Aizu, offered from the 3rd quarter of AY2012.  
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 This is one of core courses in the graduate program in Computer Science and Engineering at the University of Aizu. The course covers from the basic design concepts of the modern operating systems to the case studies in the actual implementations of the operating systems to see how they utilize and manage advanced hardware technologies for newly emerging applications.

Topics covered overlap with those in the undergraduate operating systems course. However, it is expected that students understand each topic in more detail and at a higher standard.
授業スケジュール
／Class schedule		 Since the course is scheduled to meet once a week, the course activity is described on a weekly- basis below. For the lecture part of the class, we use the sections of Chapter 10 (Case Study 1: Unix, Linux and Android) of the textbook as specified below. We also utilize the first six chapters of the textbook for reviewing the undergraduate operating systems course.

Week 1
- Introduction to the course
- Course schedule, textbook, grading scheme
- Course project
-- Types of project:
-- Experiments,
-- Research paper/article summary
-- Source code analysis
-- past project topics
-Reading Assignments
-- Bibliographic information of the paper/article selected by the instructor.
-- Overview and summary of first few sections by the instructor.
-- Assignment of remaining part to the students and their schedule.
-Lecture topics of the week: Unix/Linux history (Textbook Section 10.1)
- Quiz to review the understanding of prerequisite courses (operating systems and computer architecture)

Preparation before the class (p) /Review after the class (r)
- Retrieve course materials used in the undergraduate OS and architecture classes. (p)
- Section 10.1 presented in the class (r)
- Read the article (r) and summary the assigned part if schedule for the next week (p)
- Consider the potential project topics with the information provided by the instructor and also literature/internet search (r).  

Course activities for Weeks 2 to 6

From the 2nd week to the 6th week, we will cover the topics specified as below with the activities include:
- Quiz for reviewing the undergraduate-level understanding of the topics.
- Lecture using the corresponding section of the textbook.
- Summary presentation of the reading assignment by the student assigned and the discussion on the topics
- Course project progress report and consultation with the instructor

Preparation and review tasks common to Weeks 2 to 6
- Review the topics of the week with the undergraduate OS courses
- Read the section in the textbook corresponding to the topics of the week.
- Read the article provided by the instructor. Summarize the assigned part for the presentation at the next class meeting. Review the part presented by other students in the class.

Week 2
- Lecture topics of the week: Linux overview (Section 10.2).
- Corresponding undergraduate material: Chapter 1 (Introduction).
- Students are expected to decide the course project topics this week.

Week 3
- Lecture topics of the week: Processes, threads and scheduling (Section 10.2).
- Corresponding undergraduate material: Chapter 2 (Processes and threads).  

Week 4
- Lecture topics of the week: Memory Management.
- Corresponding undergraduate material: Chapter 3 (Memory Management)

Week 5
- Lecture topics of the week: Input/Output.
- Corresponding undergraduate material: Chapter 5 (Input/Output).

Week 6
- Lecture topics of the week: Fif Systems.
- Corresponding undergraduate material: Chapter 4 (File systems).

Week 7
- Project presentation
- Final Exam
教科書
／Textbook(s)		 Modern Operating Systems, Global Edition, 5/E* , by Andrew S. Tanenbaum, ISBN 13: 9780137618873 (or 9780137618880for eTextbook) Prentice Hall. This is a REQUIRED textbook.  Please contact the instructor for text purchasing options.

Academic journal (e.g. IEEE Transactions on Computers) and conference (e.g. ASPLOS) papers and articles from technical magazines (e.g. IEEE Micro) will also be used as the reading materials.
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 The final course grade will be a combination of written exam(s) (40%), term paper (or project) (40%) and class participation (20%). There will be pop quizes and they will also be taken into the final grade (will be part of participation points of 20%). Letter grades will follow the University Standard (A >= 80, B >= 65, C >= 50).
履修上の留意点
／Note for course registration		 PLEASE READ THIS PART CAREFULLY. Especially if your undergraduate major is not in the computer science/engineering. If you cannot provide official documents that support your meeting the prerequisites (most typically, undergrad transcripts), PLEASE DO NOT REGISTER.  

- B or better grades for the Computer Architecture and Operating Systems courses in undergraduate program (or equivalent). For the undergraduate OS, it should cover the Chapters 1 to 6 of the Modern Operating Systems (or equivalent).  

- C programming proficiency.

- Understanding and familiarity to *nix concepts and operations.
参考(授業ホームページ、図書など)
／Reference (course
website, literature, etc.)		 The instructor has  more than five years of industrial experiences as an LSI engineer and Computer Architect at Digital Equipment Corporation, ASTEM RI/Kyoto and HAL Computer Systems.

The information on this page is subject to change.
For the up to date information, please refer to
the course web page:

http://www.u-aizu.ac.jp/~hitoshi/COURSES/AOS/


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開講学期
／Semester		 2026年度／Academic Year 　4学期 ／Fourth Quarter
対象学年
／Course for;		 1年 , 2年
単位数
／Credits		 2.0
責任者
／Coordinator		 富岡　洋一
担当教員名
／Instructor		 富岡　洋一, 奥山　祐市
推奨トラック
／Recommended track		 －
先修科目
／Essential courses		 －
更新日／Last updated on 2026/02/04
授業の概要
／Course outline		 ニューラルネットワークなどのディープラーニングモデルは、自動車、医療、監視システムなど、さまざまなシステムの研究開発に利用されている。ディープラーニングモデルの学習には大量の計算が必要となるため、CPU（Central Processing Unit）やGPU（Graphics Processing Unit）などの専用回路の性能を引き出し、学習を高速化することが不可欠であり、高速化のために数値計算ライブラリや仮想環境も必要となる。本講義では、ディープラーニングの研究開発に必要な数値計算ライブラリや仮想環境について学び、ディープラーニングの研究開発環境を構築するスキルを習得する。また、推論を高速化するために必要な知識と技術を学ぶ。
授業の目的と到達目標
／Objectives and attainment
goals		 1. ディープラーニングの研究開発環境を整えるための知識と能力を身につける。
2. ディープラーニングの学習を高速化し、効率的なディープラーニングモデルを実現するための知識を習得する。
授業スケジュール
／Class schedule		 演習1, 2, 3は演習形式で実施、それ以外は講義形式で実施する。

1-2. ディープラーニング環境と仮想マシン（クラウド＆ローカルリソース）
3-4. ディープラーニングフレームワークの実行メカニズム
5-6. 演習1：ディープラーニング学習のための環境構築 (Part1, Part2)
7-8. ディープラーニングの高速化と性能評価
9. 演習2：ディープラーニングの高速化と評価
10-11. モデル圧縮
12. ニューラルネットワークの最適化
13-14. 演習3：モデルの最適化

事前学習（1時間×14回）
講義・演習資料等をよく読み全体の流れを理解、用語を確認

事後学習
演習1 Part1, Part2、演習2：演習課題に取り組み、レポートを作成（5時間×3）
演習3：演習課題に取り組み、レポートを作成（6時間）
講義：講義資料等の復習、サンプルコード等を実装・評価して理解を深める（3時間×9）
教科書
／Textbook(s)		 教科書は指定しない。
成績評価の方法・基準
／Grading method/criteria		 レポート：100%
履修上の留意点
／Note for course registration		 Linux/UnixコマンドラインとPythonプログラミングの基礎知識があること。
以下の２点に同意できること。
１．Googleアカウントを作成する。
２．課題の進め方によってはコンピューティングユニットが不足する。その際に、有料のGoogle Colab Proへの加入する。（2025年1月時点で1,179円/月）


このページの内容に関するお問い合わせは学生課 教務係までお願いいたします。

お問い合わせ先メールアドレス：sad-aas@u-aizu.ac.jp