【まとめ30冊】独学で学部卒レベルのコンピュータサイエンスを学べる本・動画

勉強
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本記事では独学でCS学部卒レベルの内容までカバーできるおすすめ参考書を紹介します。

 

現在僕は大学の情報工学部に在籍しており、主にエレクトロニクスやテレコミュニケーションについて勉強をしています。

 

大学での勉強をする中で、実際に読んでみてこの本良かったなと思ったものを紹介します。

 

応用レベルのものではなく、なるべく知識ゼロからでも取り組むことができ、基礎をしっかり学べる本を挙げていきます。

 

また役に立つYouTube等の動画も紹介しております。

 

分かりやすくてオススメできる参考書が見つけられなかった場合は、たとえ重要な分野でも、その科目については言及していません。

 

良い本が見つかり次第追記していきます。

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数学

 

大学の数学を勉強するためにはある程度、高校数学の知識が必要になってきます。

 

特に高校数学、数IIIの微分積分については少なからず把握しておかないとキツイかもしれません。

 

高校数学を全く勉強していないという方には、マセマという出版社が発行している「初めから始める」シリーズの本をおすすめします。

 

口調も柔らかい感じなので取り組み易いです。

 

 

でも正直何冊も高校数学のために時間を費やすのは面倒なのでやらなくても良いかとも思います。

 

もしくは、これまたマセマの「大学基礎数学 微分積分キャンパス・ゼミ」を1冊だけとりあえずやってみるのもありかもしれません。

 

大学数学のメインは

  • 微分積分
  • 線形代数
  • 統計学
  • フーリエ解析
  • ラプラス変換

の5つです。

 

なのでそれぞれ1冊で基礎をカバーできる参考書を紹介します。

 

微分積分

 

タイトルの通り、基礎を1冊で学べる書籍です。

理学部などに在籍していて数学についての高度な知識が必要な場合はこの本だけでカバーするのは難しいです。

 

工学部系はこの1冊でなんとかなるかと。

 

線形代数

 

順を追って丁寧に解説されているので予備知識なしで取り組むことができます。

 

統計学

 

統計学はとても興味深い分野で面白いので、たとえ数学が嫌いでも統計の勉強を通してみると好きになるかもしれません。

 

フーリエ解析

 

フーリエ解析に関しては、この参考書の他に「演習で身につくフーリエ解析」等の本で演習対策に力を入れるのが良いかと思います。

 

ラプラス変換

 

おおまかな輪郭を把握するためには最適な本。

 

僕が在籍する電気系学科では理論についてはそこそこで、過渡現象の問題が解けるかどうかの方が重要でした。

 

偏微分・常微分方程式、ベクトルや複素関数などについては授業中メインとしては扱われませんでした。

 

参考書等を無理して買ってしっかりと対策をするということは別にしなくてもOKかもしれません。

 

工学部系の数学科目の単位はマセマもしくは1冊でマスターシリーズの参考書で十分カバーできます。

 

微分積分、線形代数についてはマセマより1冊でマスターの方が少し詳しく書かれています。

物理

力学

 

物理に関してはよくわかるシリーズの方が僕には合ってるなと思いました。

マセマシリーズの本ももちろん良書。

 

また書籍ではなく、予備校のノリで学ぶ「大学の数学・物理」というYouTubeチャンネルの動画を通して学ぶこともできます。

 

【大学物理】力学入門①(はじめに)【力学】

 

力学、電磁気学、量子力学といった物理科目以外でも、解析学や線形代数などの数学も学ぶことができるとても有益でメジャーなチャンネルです。

 

こちらのページから科目別で予備校のノリで学ぶ「大学の数学・物理」チャンネルの講義を探すこともできます。

 

電磁気学

 

大学の試験ではこの本に載っているような問題がいくつかありました。

 

量子力学

 

この本の前に「量子論」を楽しむ本を読むと勉強のモチベが上がります。

電気(エレクトロニクス)

電気回路

 

高校数学の知識があれば、この本1冊で学部レベルの電気回路を学べるのでとてもコスパの良い参考書です。

 

アナログ回路

 

同じ著者の方が執筆している「アナログ電子回路―集積回路化時代の―」という本もありますがどちらか1冊をやればとりあえずは単位は取れると思います。

 

デジタル回路

 

基本論理ゲート、論理式、カルノー図、フリップフロップなど基礎的な内容を勉強できます。

 

電気回路に関してはYouTubeのチャンネルを使って勉強することもできます。

 

残念ながら日本語で解説されているものは少ないですが英語でなら、電気回路やアナログ・デジタル回路、シグナルとシステムといった幅広い内容がカバーされているチャンネルがたくさんあります。

 

途中式も丁寧に書いている動画もありますし、自動翻訳で日本語字幕を追加することもできます。

 

電気・情報工学おすすめ動画。海外エンジニアを目指す方必見!電気回路と通信論
海外エンジニアを目指す方は英語で大学レベルの理系科目を勉強する必要があります。電気・情報工学のおすすめユーチューブ動画をまとめました。信号とシステムや電気回路(アナログ・デジタル回路)について解説されています。入門者でもOK。

情報系

信号処理

 

洋書ですが、図や計算式がメインなので大学受験時に英語読解が得意だったという方ならなんとかいけるかと思います。

 

日本の堅苦しい専門書より全然分かりやすかったです。

 

情報理論

 

簡単な本かと言われたらそうでもないかもしれませんが、情報理論の本質を解説している良書です。

MATLAB

信号処理を学ぶ際に大学ではおそらくMATLABが必要になるかと思います。

 

 

また数値計算を学習するときにもMATLABを用いて解説されるかもしれません。

 

数値計算についてのおすすめYouTube チャンネル↓

Bisection Method | Programming Numerical Methods in MATLAB

 

マイクロプロセッサ技術

プログラミングとか

 

プログラミング科目ではC言語とC++を必修としている大学が多いかと思います。

 

1年次にC言語を学習し、それ以降はC++が使えれば授業に関しては大丈夫という場面が多いです。

 

C言語とC++の他にPythonやJavaなど何かしらもう一つの言語を勉強すればOKだと思います。

 

C言語

 

 

中級編の本では実際に数当てゲーム、じゃんけんゲーム、ヌメロン等を作りながら勉強できるの楽しいかと思います。

 

C++

 

 

独習C++は授業の課題をこなすのにけっこう役立ちました。

サンプルコードが豊富なのでレファレンスとしても大活躍です。

 

 

賢いコードを書くための必読書です。

 

Python

 

 

Java

 

 

Linux

 

ホントに基礎中の基礎を勉強するという際にはおすすめ。

 

 

基礎が学べる入門書。

 

ネットワーク

 

ネットワークに関しての定番の名著です。

 

 

授業ではこの応用編に書かれれている内容を多く取り扱っていました。

 

暗号技術

 

大学の授業とほぼほぼ同じ内容を勉強できる本です。

 

データベース

データベースについては参考書ではなく、Udemy に良いコースがあったのでそちらを紹介します。

 

Colt Steele さんという方が講師をしている「The Ultimate MySQL Bootcamp : Go from SQL beginner to Expert」というコース。

 

内容は基礎の基礎を学習できるという感じがしました。

 

全部で20時間ほどのコース。

 

論理演算子といったものも丁寧に説明していたので、プログラミングを勉強したことがある方にとってはちょっと物足りないかもしれません。

そういう方は Section 12 から見てもOKかなと思います。

 

聞き取りやすい英語でスライドもシンプルです。(英語字幕あり)

英語の勉強もできるという面で取り組むのがいいかもしれません。

 

とても分かりやすい授業です。

飼い猫のブルーちゃんがちょくちょく講義の邪魔をしてくるのもポイントです。

 

どうやら自動翻訳の日本語字幕もあるみたいです。

 

アルゴリズムとデータ構造

こちらも Udemy のコースを紹介します。

 

Stephen Grider 講師による「The Coding Interview Bootcamp: Algorithms + Data Structures」というコース。

 

JavaScript が使われています。

 

英語のコースですが自動翻訳の日本語字幕が有ります。

 

また、こちらの書籍もとても有名です。

 

 

まだ読み終わってはなく途中までしか目を通していませんが、技術面以外での対応も細かく載っています。

 

 

翻訳版は誤植が多いとのことなのでオリジナルの洋書のリンクも貼っています。

 

授業で使ったソフトウェア

 

大学では上記の基礎知識を踏まえ、実験を通して検証したり、ソフトウェア等を使ってデザインやシュミレーションなど様々なタスクを行うことがメインになってきます。

 

下記に授業で使用した主なソフトウェアなどを紹介していきます。

科目名も横に書きました。

 

  • MATLAB (数値計算ソフトウェア) / デジタル信号処理・数値解析
  • PSpice (回路シミュレーター) / アナログ回路
  • Vivado(ハードウェア記述言語の設計ソフト)/ デジタル回路
  • Atmel studio (マイコン製品開発の統合開発環境) / MPU技術
  • VMware (仮想化ソフト) / OS
  • Packet Tracer (ネットワーク機器シミュレーター) / ネットワーク
  • NX (2D/3D CADモデリングツール) / CAD
  • Keil uVision5 (ARMマイコン開発) / MPU技術
  • LabView (グラフィカルプログラミングの開発ソフトウェア)  / 計測システム
  • Cadence virtuoso (集積回路デザインツール) /集積回路システム
  • AWR Design Environment (RF/マイクロ波回路設計ソフトウェア) /RFエレクトロニクス

 

上記のものがセミスターを通してメインで扱ったものになります。

 

あとは Wireshark とか PuTTY とか電子工作で有名な Arduino とかとか。

最後に

 

以上、独学でもOKというなるべく分かり易く、基盤となる学部卒レベルの内容をカバーできる参考書を合計30冊、オンラインコース2つを紹介しました。

 

最後までお読み頂きありがとうございます。

 

 

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