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実践ソフトウェア開発概論II 1日目

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今日のお話

ガイダンス

この講義で行うこと

復習と演習

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はじめに

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自己紹介

名前：大久保 誠也

学位：博士（工学） 2005年6月電気通信大学

趣味

計算機をいじること

特に MSX やSolaris

静岡には2008年から。

印象深いアルゴリズムは…

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授業計画

はじめに

Pythonに入る前に

練習（成績管理）

08/03(土)

Pythonその1

Pythonその2

Pythonその3

08/17(土)

仕様書とは

課題

課題と成果発表

08/24(土)

課題

課題

発表会

09/14(土)

講義（状況次第）

課題

課題と成果発表

08/31(土)

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成績の付け方

毎回の発表により成績をつける。また、最終発表は必須とする。なお、出席回数が足りない場合は不可とする。

講義で使用する資料は、大久保のWebサイトからダウンロードできます（週明け以降）

「静岡県立大学 大久保 講義」で検索してください。

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コンピュータ大貧民大会周辺の（混沌とした）開発

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ここでのお話

なんで、このような手法とかを学ぶのかは、他の開発をやってみないとわからないと思います

ここでは、開発手法とか考えずに進んだプロジェクトである「コンピュータ大貧民大会」について見ていきます。

コンセプト（になってしまったもの）

設計は適当でも、

エンジンの馬力だけで空は飛べる

個人技の集合体

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コンピュータ大貧民大会 電通大でUECコンピュータ大貧民大会が開催． トランプゲームの大貧民をプレイするプログラムを持ち

寄って貰い，対戦させる大会．

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サーバー – クライアント システム

011010010010011001

011010010010011001① 送信

クライアント

② 処理

③ 返信

010001100010111001

010001100010111001

サーバーにやって貰おう

サーバー

クライアントは，サーバーに処理を依頼します． サーバーは，クライアントの依頼を受け，結果を返信します．

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システム構成図

大貧民サーバー

• 場の管理• 状況のクライアントへの通知• 提出されたカードの判定

クライアント １ クライアント ２ クライアント ３

クライアント ４

クライアント ５通信

• カードの選択

• カードの選択

• カードの選択

• カードの選択

• カードの選択

• 場に出ているカード• 場の状況• 自分の手札• 提出するカード

等々

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システム構成図

大貧民クライアント 大貧民サーバー

①場の情報場の管理

②提出カード選択

③カード提出

クライアント １

提出されたカードの判定

クライアント ２

クライアント ３

クライアント ４

クライアント ５

④すべてのクライアントに結果を通知

次のクライアントのターンに

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開発前夜

開発の動機：

西野先生が大貧民をやると言ったから

ディスカッション時の学生の状況

ゲームの大会がどう開かれているかとかは、まったく知らなかった。そして、調べなかった。

「ソケットで通信できるらしいぞ」という知識がある学生が3名ほどいたので、ソケットを用いた通信をすることに決まった

知らなくても、最後には案外なんとかなる14/43

通信部分の開発時

大貧民クライアント 大貧民サーバー

①場の情報場の管理

②提出カード選択

③カード提出

クライアント １

提出されたカードの判定

クライアント ２

クライアント ３

クライアント ４

クライアント ５

④すべてのクライアントに結果を通知

次のクライアントのターンに

開発中、ここらへんの詳細は、

口約束で決めた

これは混沌を深めた（詳細な仕様は後で書いた）

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関数の説明

void makeJKaidanTable(int tgt_cards[][15], int my_cards[][15])

渡されたカードのテーブルmy_cardsから、階段で出せるかどうかを解析し、 結果をテーブルtgt_cardsに格納する。

そこにソースファイルがあるじゃろ

tgt_cardsは、どういう表現なの？

この大会の参加者は、どの層を目指しているのか16/43

完成したもの

紙のトランプ 対戦環境

デザイナーを入れるという発想はなかった

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Python をはじめる前に

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計算機とは

計算機は、ざっくりと言って、CPUとメモリ、入出力装置からなる。

CPU メモリ入出力装置

計算機

データを保存する

データを処理する

外部とデータを

やりとりする

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ビットとバイト

日常、人は、値（数）は10進数で、文字は文字として使用している。

一方、計算機の内部では、すべてのデータは 0,1 で管理されている。0,1 しか取り扱うことができない！

また、計算機は、メモリにデータを蓄えている。単位は、

bit

byte1byte 1bitが8つ集まっている。

1bit 0 もしくは 1 のどちらかを保存。

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メモリとアドレス

基本的に、byte単位で

データを取り扱う。 メモリは、1byteを保存でき

る場所が大量にある。

それぞれの場所には、アドレスがふられている。

0000000100020003000400050006

アドレスがふられている

メモリの概念図

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昔のプログラミング

人間は、曰く人間語を話す。

計算機は2進数しか理解できない！

昔は、人間が計算機に合わせて、2進数を話していた。

00000001000200030004

了解。理解した。

計算機

処理

こういう処理をやりたい

なぁ

人

10001001011010101011101011011011 22/43

上級言語

人間は、2進数を会話するようにできていない！

人間が計算機に指示しやすく、つまり、プログラミングしやすくしたものが、上級言語。

00000001000200030004

了解。理解した。

計算機

処理

こういう処理をやりたい

なぁ

人

printf()get()put()

while()

10001001011010101011101011011011

変換

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種々の上級言語 色々な計算機言語があります。 C言語 ：この演習であつかう言語 C++ ：C言語の拡張として作られた Java ：機種に非依存 BASIC ：昔は、パソコンで一番メジャーだった。

：構造化言語でなく、スパゲッティーなソースを：書きがち。

forthや ：基本的に、すべての命令はスタックをpostscript ：操作する命令。

awkやperl ：スクリプト型の言語。手軽に書ける。

等々 他の文法の言語を勉強することは、理解や技量の幅

が広がる（と思います） 24/43

例え話(1) ブロックの組み方をマスターするには？

個々のブロックの形を把握する。

組み上がったブロック例を学ぶ

自分で組んでみる

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例え話(2) プログラミングと対応させると......個々のブロックの形を把握する。

→ 個々の命令を理解する。

組み上がったブロック例を学ぶ→ 他のサンプルプログラムを理解する。

自分で組んでみる→ 自分でプログラムを組んでみる。

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何故にプログラミングを学ぶのか

極端な話、単に"既存のものを使うだけ"なら、プログラミングを学ぶ必要は無いかもしれない。

何か、"新しいものを作り上げる"ことをやりたい場合、計算機とプログラミングは、非常に強力なツールに！

既存のものを使用する世界 新しいものを創造する世界

ソフト

知識

手法

ソフト

知識

手法

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他のことへの波及効果

プログラムを勉強すると．．．

実際にプログラムを書いてみることで、他の講義でやった内容を整理する。

物事を実現するときにに必要な、データ構造とか処理方法とかの考え方を身につける。

手法の理屈だけじゃなくて経験も積む

何をどのように、どういう順番でやればよいかを、整然と考えられるようになる（はず）

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Pythonについて

1991年に初版が公開。

グイド・ヴァンロッサムによって開発された。

スクリプト言語で、以下の特徴を持つ。

オブジェクト指向言語

簡潔に書けるソースファイル

種々のライブラリ。一部はバイナリファイルで高速。

オープンソース

機械学習とかの分野で大流行

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Pythonだと

欠落データがあるcsvファイルを、線形補間したい！

みかん,りんご10,2015,30,50

みかん,りんご10,2015,30,50

#! python

import pandas as pd

df = pd.read_csv('data.csv')df.interpolate(inplace=True)print(df)

#! python

import pandas as pd

df = pd.read_csv('data.csv')df.interpolate(inplace=True)print(df)

Pythonだと5行（コマンドラインだと4行入力）

ここを補間

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練習課題（成績管理）

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事務との相談(1)事務 教員

はい

新カリキュラムになって、コース制が始まりました

コースの条件を満たしているか、判定する必要があります。

場合によっては、学生に、なんらかの連絡とかも必要になると思います

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事務との相談(2)事務 教員コース制って、あれですよね。

付け加えるなら、入学年度によって必修科目が異なったりします

情報コースと通信コースがあって

各分野にあるコース必修科目と、各分野の科目から一定の単位数を

取得すると合格っていう

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事務との相談(3)事務 教員で、何か問題が？

うちの教務システムは、コース判定の機能はないです

手作業ですか？

やめましょう

ちなみに、お金はありませんので、システムの拡張とか無理です

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事務との相談(4)事務 教員システムは、何を出力できるんですか

成績一覧の出力となると.....

1行に、[学籍番号,氏名,科目名,科目コード,科目分野,分野コード,成績,単位数, ….]とかをcsvで出せます

これが、1履修ごとにあるので、1人が100科目履修していて、1学年130

人だと、13000行になります

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事務との相談(4)事務 教員分野は、英語とか、コースに関係な

いのもありますね

全然、整理とかされてないんですね

事務（と学生）を満足させなさい

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やること

先ほどの事務とのやりとりを元に、解決策（システム）を提示しなさい。

考えるポイント

事務の台詞から、判定する側の立場として、何をやるべきか考える

判定される側の立場として、何が提供されればよいかを考える

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提供される情報

csvファイル

1行が1履修。すべての学生のデータが1ファイル。

各行には、以下の情報が含まれている。

学籍番号、氏名、科目名、科目コード、科目分野、分野コード、成績、単位数

コースの条件

情報と通信の2つのコースがある

情報分野と通信分野があり、一定数の履修が必要

各コースに必修科目がある。入学年度により異なる。

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来週までにやること

次回からは、PCを持参してください。

次回までに、Pythonの3.x系をインストールしておいてください。素のPythonでなく、Anacondaでも良いです。

UTF-8を扱えるテキストエディタも必要です。

本講義で作成するソフトウェアも考えておいてください。

教科書を購入してください。次々回から使用します。

“ビジネスルールを可視化する要件定義の図解術”NTT ソフトウェアイノベーションセンタ、NTTデータ (著)

ISBN-10: 4822271870

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