コンピュータと情報

コンピュータと情報

第 2 回

パソコンとは

とりあえず、言葉

２進数・１０進数・１６進数 一桁に２つしか数（ 0,1 ）が存在しないの

が２進数 0,1,10,11,…

一桁に１０個しか数（ 0,1,2,…,8,9 ）が存在しないのが１０進数 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,…

一桁に１６個しか数（ 0,1,2,…,9,A,B,C, D,E,F ）が存在しないのが１６進数 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,A,B,C,D,E,F,10,11,12,…

N 進数

コンピュータの中身は電気回路 数を電圧の高い（ High,ON ）・低い

（ Low, OFF ）で表現 ２進数で表現されている １０進数は２進数との親和性がない １６進数は２進数との親和性があるので、

プログラム等に用いる

単位

Bit 二進数の一桁

Byte 8bit 8bit で、英文字はすべて表現できる

単位（２） K （キロ）

1024 を示す 1KByte は 1024Byte

M （メガ） 1024K を示す 1Mbyte は 1024Kbyte で、 1048576byte

G （ギガ） 1024M をしめす

T （テラ） 1024G をしめす

単位（３）

ＣＰＵの周波数には M Hz や G Hz という単位を使う

メモリには M byte や G byte という単位を使う

Hz( ヘルツ ) は周波数の単位．一秒間に何回計算できるかを示す

Byte( バイト ) は容量の単位． 1 byte で半角の文字 1 文字を表すことができる

単位（４）

たとえば．．． Core 2 Extreme QX9775 というもっとも

性能の良い CPU の周波数は， 3.2GHz つまり，一秒間に 3.2x109 回計算できる

たとえば．．． USB メモリ 512Mbyte だと， 512x106 の

アルファベットが記録できる 日経新聞の朝刊が大体 257400 文字なので

約 955 日分が記録できる

パソコンとは？

コンピュータの歴史

世界最初の　コンピュータ

ENIAC 　 1946 年 ミサイル等の弾道計

算や暗号解読に使用された

プログラムは配線を変える事によって構築される

真空管約 20000個． 60 畳の敷地

コンピュータの歴史 フォンノイマン型の

コンピュータ EDSAC 1949 年

コンピュータ上のデータ記憶装置上にプログラムを蓄積して計算する．

遅延線メモリと呼ばれる水銀を使ったメモリ

真空管 3000 個． 12畳の敷地

計算機の分類 メインフレーム

大型汎用コンピュータの総称

UNIVAC I 1950 年 System 360 1964 年

IBM 製 スーパーコンピュータ

科学技術計算用コンピュータ

CRAY-I 1976 年 クレイリサーチ製

ミニコンピュータ 計測制御やプロセス制御

用小型コンピュータ PDP-8 1965 年 DEC 製

ワークステーション 技術開発や研究開発用の

小型コンピュータ Sun-1 1982 年 サンマイ

クロシステム製

パーソナルコンピュータ

Apple II 世界初のパーソナル

コンピュータ 1977 年　アップル

社製 現 Macintosh の先祖

パーソナルコンピュータ

IBM PC 1981 年　 IBM 製 今日広く使われてい

る AT 互換機の基礎となる PC

Windows の歴史 Windows3.0

初めての windows Windows95

OS レベルでインターネット接続を初めて実装 Windows98

USB, IEEE1394 への対応 WindowsMe

WindowsXp へのつなぎ Windows2000

サーバ用の OS ． Windows98 の後継にするつもりが失敗

WindowsXp PC 用の OS としては，かなり長く使われている

Windows Vista 今ここで使用する OS GUI （見た目）の強化等

Windows 7 最新の OS Vista の緩慢な動きを修正

パソコンの中身

PC のハードウェア

コンピュータの基本装置

CPU

主記憶装置

補助記憶装置

入力装置 出力装置

CPU

中央処理装置 (CPU) メモリからデータを読み出して，その

データを処理する能力を持つ CPU の性能は，動作周波数と一回の周期

にできる処理能力ではかる

入力装置 コンピュータにデータを入力する装置

キーボード マウス ジョイスティック トラックパット OCR （光学式文字読み取り装置） 磁気カード読み取り装置 音声認識装置 etc

出力装置 コンピュータで処理されたデータを出力する装置

ディスプレイ CRT （ブラウン管）

画面はきれい 消費電力は多い 場所をとる

LCD 画面の発色は劣る 消費電力は少ない 場所をとらない

プリンタ インクジェットプリンタ レーザビームプリンタ

出力装置

コンピュータで処理されたデータを出力する装置 プリンタ

インクジェットプリンタ 色の階調をきれいに出力 印刷スピードは遅い 本体価格は安い 印刷コストは高い

レーザビームプリンタ 色の発色がきれい 印刷スピードは速い 本体価格は高い 印刷コストは安い

記憶装置 CPU での計算結果を一時的に蓄えたり，プ

ログラムの内容を一時的に蓄えたりする 一般的に電源を消したら内容は消えてしまう 種類

RAM (Random Access Memory) 読み書きが可能なメモリ

ROM (Read Only Memory) 読み込みのみ可能なメモリ

補助記憶装置 主記憶装置にあるデータ等を長期間保存するための

装置 磁気テープ フロッピーディスク (FD) ハードディスク (HD) CD-ROM, CD-R, CD-RW MO DVD-ROM, DVD-R, DVD-RW, DVD-RAM… PCカード，メモリスティック， SDカード…

一般的には電源を消しても消えない

ＯＳ

オペレーティングシステム

オペレーティングシステム (OS) ソフトウェアの実行管理 ハードウェアへのアクセス制御

ハードウェア

OS

プログラム プログラム プログラム

だからＯＳって？

ハードウェアとソフトウェアとの間に入って，いろいろなことをするソフトウェア

昔は，ＯＳが無いのが普通 今は，無いなんてあり得ない

だからＯＳって？

ハードウェア

ソフトウェア ソフトウェア

ハードウェア

•昔は，ハードウェアに合わせてソフトを逐一作り変えていた

•めんどうでしょ？

だからＯＳって？

ハードウェア ハードウェア

•ハードウェアの差異をＯＳが吸収してくれるので，どんなハードウェアの構成でもソフトが動く

ＯＳ ＯＳ

ソフトウェア

OS の種類 UNIX

ワークステーション用の OS Windows

AT 互換機用の OS Mac OS

Macintosh 用の OS 携帯端末用 OS

Palm, Symbian OS 組み込みデバイス用 OS

i-Tron

本授業では windows を使用する

GUI と CUI

CUI (Character user interface) 入力：キーボード 出力：文字 旧来からのユーザインタフェース

GUI (Graphical user interface) 入力：マウスとキーボード 出力：ディスプレイ上のコンピュータグラフィッ

クス 直感的な操作を提供するユーザインタフェース

インターネット

インターネット

広義 (an internet) ：複数のコンピュータネットワークを相互接

続したネットワーク LAN(Local Area Network)→WAN(Wide

Area Network)→Internet

狭義 (The Internet,The Net) ：特に地球規模で広く相互接続されているネ

ットワーク

インターネット

インターネットはオープン 各種の技術や管理制度は一般に公開： RFC

(Request for Comments) 特定の集中した責任主体は存在しない

接続している組織が各ネットワークを管理 事実上の管理主体（ ICANN 、 IETF など）はある

インターネット インターネット・プロトコル (IP)

インターネット上の通信に用いられる基本プロトコル

その上に トランスポート（転送）層

TCP, UDP

アプリケーション層 WWW で用いられる HTTP ネットニュースに用いられる NNTP ファイル転送 (FTP) ストリーミングなど

プロトコルの定義の多くは RFC として公開

インターネットの歴史 ARPANET

1969 年開発 国防用コンピュータネットワーク 特権的なコントローラを持たない通信網の実験

NSFNet 1985 年 国防用の ARPANET から学術部分を切り離したもの 1988 年に商用インターネットサービスが開始． 1989 年に商用ネットワークサービスと接続

インターネットの歴史 JUNET

1984 年 日本最初のインターネットの基礎 東大，東工大，慶応をつないだネットワーク 1989 年に NSFNet との接続

インターネット IP アドレス

個々のコンピュータの固有番号 ドメイン名

IP アドレスは数字の羅列で人間には分かりづらい

英数字を使用した名前を使用 IP アドレスに対応させて用いる

「 www.yahoo.co.jp」というドメイン名は「 124.83.147.20」という IP アドレスに対応

インターネット ドメイン (domain)

所属を示すもの　国、会社、学校、部署、部屋など

たとえば名古屋工業大学の情報工学科は…

cs.nitech.ac.jp情報工学科

名古屋工業大学教育・研究機関

日本

その他の例ntt.co.jp, kcn.ne.jp, kantei.go.jp, pref.aichi.jp

インターネット

本来接続先ホストは IP アドレスを指定する必要がある

ドメイン名と IP アドレスをDNS(Domain Name Server) によって関連づける

World Wide Web とは？

インターネット上の情報表現の手段 歴史的に

1989 年　インターネット上の参考文献，論文の閲覧システムとして開発．当初は，文章のみ

1992 年　 Mosaic によって画像を表示できるようになる

1994 年　 Netscape Navigator 1995 年　 Internet Explorer

World Wide Web とは？

インターネット上で提供されるハイパーテキストシステム リンクによって，他の文章と相互的につな

がりをもてるシステム HTML （ Hyper Text Markup Language ）に

よって定義される 文章の構造を定義するために使われる

リンク先は URL （ Uniform Resource Locator ）で示される

URL スキーム名，ホスト名，パス名でできあが

るインターネット上のリソースを指定する方式

http://www-tkm.ics.nitech.ac.jp/~arao/lecture/

スキーム名 プロトコルを定義する部分 http - HTTP ftp – FTP And so on…

スキーム名 ホスト名 パス名