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December 17, 21
スライド概要
コンピューターサイエンス
URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html
金子邦彦(かねこくにひこ) 福山大学・工学部・教授 ホームページ: https://www.kkaneko.jp/index.html 金子邦彦 YouTube チャンネル: https://youtube.com/user/kunihikokaneko
cs-1. 無料ソフトウエア,無料データ, Scratch プログラミング,Scratch の キャラクタ (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 1
今回の内容 • 無料ソフトウエア,無料データ,エコシステム • Scratch プログラミング • Scratch のキャラクタ <次回授業の予習> 「情報」,「データ」,「デジタル画像」, 「RGB」,「画素」について,インターネット等で 調べ,予習しておく 2
1-2 無料ソフトウエア,無料 データ,エコシステム (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 3
無料ソフトウエア,無料データ • 一定の条件下で無料で使えるソフトウエアやデー タのこと • 活用によって,ICTはより便利になる. 無料ソフトウエア,無料データのマナー ・作者が定める利用条件を確認 ・著作権を尊重 ・「うまく動かない」からといって作者に苦情をい うのはマナー違反になることも 4
デジタルの知的財産 あらゆる「表現」は知的財産 • データに対する論評,解析結果 • ソフトウエア(アプリケーション) • 解説記事,ニュース,レビューなどの文章 • オンラインサービスの仕組みやコンテンツ など 5
エコシステム • 無料ソフトウエアや無料データが,自分の能力 向上,社会の発展に役立つ • 互いを組み合わせることも多い • 経験を共有,互いを組み合わせたり,新しいも のを付け加えたりの発展 無料で大丈夫? 広告付きの場合,善意の場合 善意に見せかけた詐欺の場合 6
1-3 情報工学の世界 (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 謝辞:この資料では「いらすとや」のイラストを使用しています 7
コンピュータの目 8
データ活用の例 9
無料データの例 - インター ネット 無料で利用できる地図 コンピュータ 無料の地図(広島県部分を抜粋) 今や地図は「無料化」している ・国土地理院 ・OpenStreetMap 個々人のもとへ ・Google Map ※ 中には,独自の情報を重ね合わせて 再配布を条件付きで許可している場合も 10
3次元コンピュータグラフィックスの例 実世界をデジタル化. コンピュータでシミュレーション. 11
3次元スキャナで読み込んだ3次元データの例 12
まとめ • 情報工学の世界は,エキサイティングで楽しい 13
1-4 Scratch プログラミング (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 14
プログラムとは • プログラムとは、コンピュータが自動で動くため の手順を書いたもの • プログラムの起動によって、コンピュータが動き 始める プログラム 15
コンピュータとプログラム ① コンピュータは,プログラムで動く. ② コンピュータは,プログラム通りに自動で動く 「マシン」である. ③ コンピュータは,人間の知的能力を, 強力に増幅できるマシンである ④ コンピュータは,ネットワークでつながるよう になった.その結果,生活や社会を大きく変容 できる能力を持つようになった. 16
プログラムを学ぶことは役立つ • プログラムを作ることはクリエイティブ 創造力,自由な発想,チャレンジ精神 • 構成力,思考力の涵養 プログラムを作ることは,「部品」を組み立てて, 作品を作り上げることに似ている • コンピュータエンジニアとしての素養,知識 プログラムを学ぶことは、コンピュータを学ぶこと。 コンピュータを自在に操ることができるようになる 17
Scratch • Scratch を用いて,プログラムの製作を行うこと ができる. キャラクタ プログラム キャラクタを自在に操る プログラムに書いた 手順通りにキャラクタ が動く その鍵は プログラム 18
いまからの実習では キャラクタを自在に操る ・ダンス ・ゲームの世界を作る 19
① ブロックを置く 種類を選ぶ ブロックを選ぶ ドラッグして置く 20
② ブロックを組み合わせる 種類を選ぶ ブロックを選ぶ ドラッグして合体 21
③ プログラムの起動 起動ボタンを クリック キャラクタが 動く! 22
ブロックの削除(間違っても大丈夫!) 不要なブロックは、 右クリックメニューで, 「ブロックを削除」 23
キャラクタの強制移動(間違っても大丈 夫!) キャラクタがおかしな場所 に行ってしまったときは、 ドラッグして動かすことができる 24
実習手順 1. Webブラウザを起動する 2. Webブラウザで、次のURLを 開く Webブラウザの起動 https://scratch.mit.edu/ 3.「作ってみよう」をクリック ※ 次ページに続く 25
4.「イベント」をクリック 5. をドラッグ (左ボタンを押しながら移 6. 「動き」をクリック 7. をドラッグし、 と合体 動し、左ボタンを離す) ドラッグ ドラッグ 2つを合体
イベント 組み合わせ て合体 動き 27
8. ボタンをクリックするとキャラ クタが、少し右に、動く 9. ボタンを数回クリックしてみよう
Scratch のブロック • ブロックを組み合わせてキャラクタを動かす 離れていると うまく動かない • ブロックには、たくさんの種類がある 29
Scratch の良さ • コンピュータを用いてプログラムを製作 • 日本語対応 • オンラインで動く(インターネットがあれば,使 える) 30
1-5 Scratch のキャラクタ (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 31
Scratch のキャラクタ • キャラクタは自由に増やすことができる • キャラクタごとに、プログラムを組み立てる • キャラクタを増やした直後は、プログラムは空 32
スプライトとは スプライトとは、キャラクタの画像データのこと 33
1.「スプライトを選ぶ」をクリック 2.好きなキャラクタを選ぶ 34
3.新しいキャラクタを選んでから。 4. 前と同じようにブロックを組み立てる 35
5. ボタンをクリックするとキャラクタが 動く。何度かクリックしてみよう
1-6 Scratch のキャラクタの 制御 (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 37
① 繰り返し 制御 ドラッグ ずっと キャラクタが自動で 動き続けるようになる 38
② もし・・・たら、・・・する 動き もし端に着い たら、跳ね返 る ドラッグ 端に着いたら 跳ね返るようになる 39
③ 強制中断 強制中断用の ボタン 40
演習 1.新しいキャラクタが選ばれていることを確認 2.「制御」を選び ドラッグ ※ 次ページに続く をドラッグ 合体 41
をドラッグ 3.「動き」を選び ドラッグ 合体 42
4. ボタンをクリックするとキャラクタが動く. ボタンをクリックすると止まる ※ 次ページに続く 43
5. ボタンをクリックして止めてから, 「15度回す」を加える. 動き始めるときに、ななめに傾くようになる 44
6. ボタンをクリックするとキャラクタが動く. ボタンをクリックすると止まる 動き始めの瞬間に 15度傾く 45
4.繰り返しの例 強制中断する まで動き続ける 46
1-7 Scratch での 自由制作の例 (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 47
スクラッチ(Scratch)でのキャラクタの操作 • キャラクタの削除 削除したいキャラクタ の「x」で 「削除」 • キャラクタの強制移動 マウスでドラッグ (左ボタンを押しながら) ※ プログラム実行中でも OK 48
作ってみよう 各自で工夫 ・いろいろな動き ・複数のキャラクタを同時に動かす 49
六角形 ブロック たくさんの種類の ブロック 六角形 の穴 同じ形のブロックは 合体できる 50
自由制作のストーリー • いろいろな機能を実際に試す • うまく行ったこと(成功)を仲間と分かち合う • 迷ったときは質問する(質問すること自体が勉強 になる) 51
1-8 コンピュータサイエンス で学ぶこと (コンピューターサイエンス) URL: https://www.kkaneko.jp/cc/cs/index.html 金子邦彦 52
コンピュータサイエンスで学ぶこと ① コンピュータはプログラムで動く. ② プログラム通りに動く「マシン」である. 53
コンピュータサイエンスで学ぶこと ③ コンピュータは,人間の知的能力を, 強力に増幅できるマシンである ④ コンピュータは,ネットワークでつながるよう になった.その結果,生活や社会を大きく変容 できる能力を持つようになった. 54
コンピュータサイエンスで学ぶこと ⑤ コンピュータに「できないことは何か」 はすでに発見されている ⑥ なぜ,コンピュータにできないことが あるのだろうか? と考えること,学ぶこと 自体も面白いし,役に立つ 55
コンピュータサイエンスで学ぶこと ⑦ 人間とコンピュータの共同のイメージ ◆ プログラムの間違い(バグ)の発見は難しい ◆ コンピュータの可能と不可能の限界は,まだ わかっていない ◆ コンピュータは、ある場合にはとても早く, ある場合にはとても時間がかかる 56