創造工学演習・ガイダンス＋アイデア検討
例年通り、何らかのコンテスト参加を目標に、ソフトウェアシステム構築に挑んでもらう。 高専プログラムコンテストや、その他のコンテストなどの事例を紹介しながら、 授業後半は、アイディアを考えてもらい、最終的にアイデア検討資料ということで、 1人1枚のレポート「マインドマップ形式or自由書式」にて記述。
- 高専プログラミングコンテスト
- 課題部門：旅とコンピュータ
- 自由部門
- 競技部門：「水瓶の恵み－緑と水のネットワーク－」
- 募集要項・部門のご案内 一式(PDF)
- ふくいソフトウェアコンペティション
- ETロボコン2010
- 歯みがきロボットコンテスト
- 防災マップコンテスト
六角形フィールドの取り扱い演習
高専プロコンの競技部門は、蜂の巣状の空間の陣取り合戦みたいなルールなので、 来週の演習(実験)では、このフィールドの取り扱いに慣れてもらうネタに、 取り組んでもらう予定。 ということで、案内資料に書かれているヒントを元に、 六角形フィールドを２次元配列に格納し、そのデータを表示するサンプルプログラムを 書いてみた。
演習(実験)時間には、このプログラムをベースに簡単な５目並べや、 適当に配置したコマで、閉じた空間をつくっているか判定するプログラムに 改良してもらう予定。実際に参加する人は、閉じた空間の面積を数える所まで、 直すことができないと難しいかな…
情報処理技術者試験の2009年度からの新制度
学生さんへの勉強への意欲拡大で、資格試験の積極取得を伝えているが、 情報処理技術者試験の2009年度からの変更にともない、情報収集。 秋の試験願書受付期間も7/13-8/19の期間みたい。
新しい区分になったけど、直感的に分かりやすい資料を探してみた。 これを見ると、基本情報(FE)は、ほとんどそのままの様子。 新しい「ITパスポート試験(IP)」は、情報システムの利用者側の視点での出題で、 初級システムアドミニストレータが、入門的になったものだろうか… 試験問題の例などを見たけど、どうも経営・法律・業務などの業務系関連知識が 要求される知識ネタが多そう。 ３年ならば、今までどおり基本情報にチャレンジするのが、無難だと思う。
高専プロコン予選通過、競技部門のみ
高専プロコンの予選結果が発表となった。 残念ながら、今年度は競技部門だけとなった。 審査員の講評を見ると、
- … 自由と課題の中身が似通ってきています。 これは課題部門が幅広い解釈ができるため…
- … 世の中にある話題の中から適当なものを見つけてきたような作品が多く、 若者らしい斬新なアイデアが少なかったことが残念です。
と書かれている。実際、応募資料を作る時も、 自由/課題の選択はアイディアが出てからの後付け。 アイディアについても、指導教員の知っているネタ説明を元に、 考え出したりしていれば、ご指摘のとおり…としかならない。 逆の見方をすれば、資料さえあと少し頑張れば、予選通過をしてもおかしくなかったとも言える。
PHPにてDB&画像扱いのサンプルコード
創造工学演習の作業にて、画像を扱うグループで作業が止まっている。 プログラムの入り口となる知識が分かっていなさそうなので、 指定ディレクトリ内の画像をHTML的に表示したり、画像を選択するプログラムだけを書いて、 基本説明を行う。
同じく、データベースを使うグループが、SQLの勉強をしているのだが、 SQLの解説ページを見ているだけで、実際に手を動かせないでいる。 しかたがないので、SQLite3 を使って、ローカルなDBファイルにて "create table"でテーブルをつくり、 "insert into"で１件データを書き込み、 "select from"でデータを読み込むというだけの PHPプログラムを示して、SQLとPHPのイメージを結び付けてもらう。
malloc/freeの使い方
メモリー利用の問題点として、C言語の固定配列サイズの 問題点を紹介し、その対応として、malloc/freeを紹介。
たとえば、複数の名前を配列に記憶する場合、
char name[ 100 ][ 20 ] ;
では、平均名前長が8文字ぐらいだと、12文字/件の無駄が 発生するし、ジュゲムのような長い名前は覚えられない。
そこで、その対応として、
char heap[ 2000 ] ; char* name[ 100 ] ;
として、
↓name[1] ↓name[3]
heap: t-saitoh$tomoko$mitsuki$jugemujyugemu......$ayuka$
↑name[0] ↑name[2]
といった、最初に巨大配列を一括して確保しておき、 データに応じて細切れにして使う手法を説明する。 こうすれば、メモリ空間は「詰めて」保存ができ、 無駄が排除できる。 でも、この領域で、途中途中のデータが不要になったら、 その隙間の管理は面倒。
malloc/free
そこで、malloc/free はこれらをうまく活用してくれる。
int size ; //サイズが入っているとする。 int* p ; // size*sizeof(int) byte のメモリを確保。 // その先頭アドレスを返してくれる。 // 型キャストののち、p に代入。 p = (int*)malloc( size * sizeof( int ) ) ; // 処理後に領域が不要になったら、freeで解放。 // 必要に応じて再利用してくれる。 free( p ) ;
ただし、通常は、malloc はメモリ確保時に、NULL を返すので、 if でチェックの必要がある。一般的な使い方は、
int size ;
int* array ;
scanf( "%d" , &size ) ;
array = (int*)malloc( size * sizeof( int ) ) ;
if ( array != NULL ) {
for( int i = 0 ; i < size ; i++ )
scanf( "%d" , &array[ i ] ) ;
:
free( array ) ;
}
ただし、free を忘れると、メモリリークが発生し、メモリの無駄な利用は、 仮想記憶の利用から、補助記憶への読み書きを発生させ、処理速度低下を 招くかもしれない。その他の内容は、以下の通り。
- 終了直前のfreeならなくてもよい。
- ネットワークプログラミングでは、子プロセス終了時に自動解放がよく使われる。
- スタック領域を使うんなら、alloca() という関数もある。
- C++なら new / delete 演算子を使う。
- ガベージコレクタのある処理系(java/C#)なら、freeは不要…
PHP講習会/H8割り込み講習会
4EIの実験時間を用いた創造工学演習向けの基礎講習会の2回目。 40人を2つに分けて実施するため、場所が狭かったり実験が困難だったり。 H8の割り込み講習会の参加グループの方が、実際の実験環境の準備が大変で、 割り込みやモータ制御の文献調査になってしまった。
PHP講習会の方は、簡単にアクセスカウンタのプログラムを説明し、 何らかのファイル操作を伴うプログラムを作成し、 レポートに「この知識を自分のテーマに使えそうか？」、 「PHPのプログラムの起動の際のユーザ権限」、 「ファイルロックなどの問題点」などを、各自選んでレポートとして記載し提出してもらう。
<?php
if ( ($fp = fopen( "count.txt" , "r" )) != FALSE ) {
$count = fgets( $fp ) ;
fclose( $fp ) ;
} else {
$count = 0 ;
}
$count++ ;
print "counter = $count" ;
// このプログラムのディレクトリは、
// 誰からも書き込みできる許可を与えておく。
// 別途危険性は説明する。
if ( ($fp = fopen( "count.txt" , "w" )) != FALSE ) {
fputs( $fp , "$count" ) ;
fclose( $fp ) ;
}
?>
プログラムをちょっと修正したら、レポートを書きだすと思っていたけど、 予想に反して、くだらない機能追加なんだけど、全員が積極的に「修正」している。
# レポート作成に時間を取ってほしいんだけど….
PHP講習会/H8割り込み講習会
今年度の創造工学の活性化のために4年実験の第１テーマを導入教育につかうにあたり、 第１回目に、PHPなどのネットワーク系技術の講習会と、H8などを用いる際に必須の割り込みなどの理解を行うための講習会兼簡単な4EI実験として講義を行った。
PHP講習会
インターネット技術の基礎知識を理解してもらうために、PHPを用いて簡単な講習会を行う。 (斉藤担当)
- 複雑な処理では、複数プロセスの協力も必要であることから、CGIの原理を説明をネタに、 プロセスが協力して処理を行うための問題点として、 SIGNAL,環境変数渡し,共有メモリ,パイプ,スレッドなどの用語も簡単に紹介する。
- HTMLの簡単な説明と、サーバにページを登録し、簡単なHPを設置するまでを説明
- PHPの簡単な例題を解説し、外部から渡される$_GET,$_POSTなどの変数を説明
- 例題として、何らかの簡単な処理プログラムを作ってもらう
- 最後にWeb系プログラムの必須のセキュリティネタとして、入力フォームにタグを埋め込む手法の問題点を１つだけ紹介。
H8割り込み講習会
H8などの組み込み系で何らかのシステムを作る場合には必須となる、割り込みなどの 概念の紹介として、割り込み関数の登録や割り込みが有効になるための設定などの 説明を行う。(担当高久)
組み込み系のC言語のプログラムを理解する際に必須となる、#pragma や、 volatile 宣言などの概念などの説明も行う。 割り込みとしては、時計やPWMによるサーボモータの制御も応用例として多いため、 タイマーA,タイマーWなどを例題として、解説を行う。