プログラミング実習 事前講義
稲田和巳 @筑波大学大学院
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稲田 和巳
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作ってるものや研究のことは�https://www.nandenjin.com を�みてください
本日のおしながき
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このスライドはあとで見返せるように配布します。
メモを取るときは「画面に書いてないことだけ」でOKです
「プログラム」って何？
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「プログラム」って何？
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プログラム
物事の進行について、�順序立てて説明した「手順」
プログラミング
プログラムをつくる作業のこと
え？コンピュータは？
「プログラム」って何？
コンピュータを使わなくても�「プログラム」
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プログラム
物事の進行について、順序立てて説明した「手順」
どんなときに、なにが、�どんな順番で起こるか？
では、コンピュータとは何？
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プログラム
物事の進行について、�順序立てて説明した「手順」
コンピュータ
手順に従って、計算を自動でおこなう機械
= （計算をする）プログラムを� 実行する機械
初期のコンピュータは、人力の計算を肩代わりさせるために作られた
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バベッジの階差機関、イギリス・1840年頃
ENIAC、アメリカ・1940年頃
画像出典：Wikimedia Common（File:Difference_engine.JPG, Glen_Beck_and_Betty_Snyder_program_the_ENIAC_in_building_328_at_the_Ballistic_Research_Laboratory.jpg）
コンピュータを使ったプログラミングの強み
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自動化
できる
シミュレー�ション
できる
自分で�「つくる」
ができる
コンピュータを使ったプログラミング：自動化
複雑なことや退屈なこと、
プログラムにしてしまえば
何度でも同じように動かせる
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自動列車運転装置�ATO（Automatic Train Operation）
発車して停車するまでの動きをプログラムし�電車を自動的に走らせる
コンピュータを使ったプログラミング：シミュレーション
実際にできないことでも、�コンピュータと�データを使って正確に試せる
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コンピュータを使ったプログラミング：自分で作る
さまざまなテクノロジーで、�自分の考えたことを�「作って試す」ができる
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プログラム・コンピュータで「つくる」ということ
橋本麦＆ノガミカツキによるgroup_inou『eye』ミュージックビデオ
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プログラミングは道具。まだ見たこともない景色にたどり着く手段になるかもしれない
プログラミングを使った研究あれこれ
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じゃあ、研究では�どうやって使うの？
プログラミングはさまざまな分野と関わり続けている
――情報学は数学や統計学と同様に、独立した学問であると同時に�メタサイエンス（諸科学全体を覆うサイエンス）の側面を�有している。�メタサイエンス：他の分野にも組み合わせて活用できる学問のこと
――常に他の専門分野との接点において�新しい領域情報学が生まれている。
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日本学術会議 - 大学教育の分野別質保証のための教育課程編成上の参照基準（情報学分野）
どんな分野の研究でも、プログラミングを使ったあたらしい工夫ができる
宮本知世
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大学院 博士前期課程2年 生物系�情報科学が生物学でどのように活躍しているか？
もっと知りたい：情報学とメディアアート
高校生向け勉強会（去年の資料）
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事前課題のフィードバック
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問題を見返してみましょう
コンピュータになにかをしてもらうためには、ただ「◯◯をしてほしい」と伝えるのではなく、「どのような動きをどう組み合わせるか」を論理的に伝えなければいけません。
課題ではその練習として、「日常のある場面を、動作に分解する」ことに取り組んでもらいます。
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問題を見返してみましょう
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これの何が難しいのか
誰がやっても同じになるように�するのはすごく難しい。
でも、プログラミングは�そういう言葉でしかできないように�なっている……
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Josh Darnit “Exact Instructions Challenge”
ジョナとエヴァンは、パパにサンドイッチの作り方を�「正確に」教えられるだろうか？
問1: 図書館で本を探して借りる
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図書館に行く�本を探す
本を借りる
みんなの答え
問1: 図書館で本を探して借りる
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①図書館へ行く
②借りる本を探す
③本を抜く
④カウンターへ持って行く
⑤利用者カードを出す
⑥本を受け取る
⑦袋に入れる
⑧持ち帰る
みんなの答え
問1: 図書館で本を探して借りる
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①借りたい本のジャンルのコーナーに行く
②借りたい本の筆者名もしくは作品名のコーナーに行く
③本を手に取る
④借りたい本か確認する
⑤③～④を借りたい本の確認が取れるまで繰り返す
⑥借りる ⑦見つからない
⑧司書さんに聞く
みんなの答え
問1: 図書館で本を探して借りる
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1 地図を見る
2 目的の本がある場所を見つける(見つかるまで探す)
3その場所へ向かう
4 目的の本を探し、見つけたら手に取る
5 目的の本か確認する
目的の本である 工程6へ
目的の本ではない その本を戻して工程4に戻る
みんなの答え
6 受付に本を持っていく
7 図書カードと借りたい本を渡す
8 貸出の処理をしてもらい、本と図書カードを返してもらう
9完了
問2: 水を飲む
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コップを見つける
ペットボトルを探して持ってくる
キャップを開けて、机に置く
ペットボトルを傾けて水をコップに入れる
キャップをとって閉める
コップを持つ
水を飲む
みんなの答え
コップが机の上にあるか�やや不安になってきた……
問2: 登校する
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家を出る
エレベーターまで歩く
エレベーターの下矢印のボタンを押す
エレベーターを待つ
エレベーターに乗る
一階のボタンを押す
一階に着いたらエレベーターから降りる
マンションを出る
バス停まで歩く
バスを待つ
みんなの答え
バスに乗る
定期を読み取り機械にかざす
席に座るまたは立っている
降りるボタンを押す
停車したら読み取り機械に定期をかざす
バスから降りる
学校まで歩く
「いつやるのか」が�あると良いね
問2: 地図と測量の科学館」から移動して、研究学園駅で快速秋葉原行きの電車に乗る
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①「地図と測量の科学館」を出る
②「地図と測量の科学館」正門から向かって正面の横断歩道を渡る
③セブンイレブンつくば西平塚店の脇を直進し、自動車道「取手つくば線」の横の歩道を、道なりに歩き続ける
④正面に、スーパーマーケット「トリセン研究学園店」が見えたか？
［いいえの場合］
⑤そのまま道なりに歩き続ける
［はいの場合］
⑤＾右に曲がり、新都市中央通りを西方向に歩く
みんなの答え
⑥交差点「研究学園駅入口」に到着したか？
［いいえの場合］
⑦⑤を続ける
［はいの場合］
⑦左に曲がる
➇道なりに進む
⑨研究学園駅の北出口から構内に入る
⑩券売機の前に進む
⑪秋葉原までの切符を選択する
⑫券売機に１０００円札を1枚、100円玉を1枚、50円玉を1枚、10円玉を1枚投入する
⑫券売機に１０００円札を1枚、100円玉を1枚、50円玉を1枚、10円玉を1枚投入する
⑬受渡口から切符を抜き取る
⑭改札に向かう
⑮切符入れに切符を入れる
⑯5歩歩いて改札を通る
⑰切符を抜き取る
⑱直進し、2番線ホームに向かうエスカレーターに乗る
⑲2番線のホームで電車を待つ
⑳到着した電車は、快速秋葉原行きか？
［いいえの場合］
㉑⑳に戻る
［はいの場合］
㉑電車に乗る
「道案内」はシンプルかつ意外と難しい�プログラミングのひとつ。何を目印にするのがよいんだろう
プログラムの3つの制御構造
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順次
順番に次を実行する
繰り返し
何度も戻って繰り返す
分岐
条件によって枝分かれ
まとめ
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実習に続く。
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去年までの様子
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実習で使う機材「マイクロビット」
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今年からmicro:bit v2になりました！ https://microbit.org/ja/get-started/features/overview/
実習課題
micro:bitを使って�小さなプログラム（アプリケーション）をつくる
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何が作れるか考えてみよう
おまけ：つくばエキスポセンター
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実習場所
徒歩2分！
プラネタリウムの番組もプログラムで進行しています
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プログラムを使った研究を探せ！
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