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第2回 コンピュータを構成するもの


世界最初のコンピュータ

ENIAC(エニアック) 米国ペンシルベニア大学の2人の技師、エッカートとモークリーが開発。
 そもそも、計算機は昔から存在した!
 計算機(自動で計算できる機械)と計算器(電卓、そろばんなど計算する道具)
   18世紀のバベッジの計算機械などあったが、電気的に計算を行う「電子計算機」はENIACが最初。
 計算方式は、プログラム内蔵方式(Stored Program System)・・・数学者・物理学者のジョン・フォン・ノイマンが発明。
   フォン・ノイマンは原子爆弾の開発にも関与。
 現在でもプログラム内蔵方式が使用されている。

1.ハードウェアとソフトウェア

  • コンピュータはハードウェアとソフトウェアから構成される。
  ○ハードウェア・・・実体を持つもの、叩くと音がする
     パソコン本体、キーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタ、スキャナ、など
  ○ソフトウェア・・・実体を持たないもの
     基本ソフトウェア(OS)、アプリケーション、など

  • ハードウェアの分類
  □制御装置(Contral Unit)
    主記憶装置に入力装置から格納された命令文(プログラム)を解読し、
    その内容に従って、他の装置に指令を送り、制御する。    
  □演算装置(ALU:Arithmetic Logic Unit、算術論理演算装置)
    2進数に変換されたデータ同士に加減乗除(ビット単位の演算)を行う。
  □主記憶装置(Main Memory)
    入力装置からのデータや演算装置からの計算結果などを記憶する。
 *上記の3つの装置(近年は、制御装置+演算装置)をまとめて、中央処理装置(CPU:Central Processor Unit)という。

  □入力装置(Input Device)
    コンピュータにデータを入力する。
  □出力装置(Output Device)
    コンピュータからデータを取り出す。

  • プログラムの仕組み=プログラム内蔵方式
 コンピュータに実行させる内容を、
 プログラム言語(人間の言語に近いもの)や機械語(マシン語:機械独自の言語で、
 0と1で記述される)で記述し、主記憶装置に適宜記憶させ、制御装置で解読し、他の装置に指示をし実行させる。

  • 2進数(Binary Number)
 機械が本来、理解できる言語は2進数である。
 2進数では、使える数字が0と1しかない。
 このため、足し算は
   0 + 0 = 0
   0 + 1 = 1
   1 + 0 = 1
   1 + 1 =10
となる。

  • デジタルとアナログ
 □アナログ=連続的
 □デジタル=断片的
 なぜ、アナログがデジタルに変わっているのか?
 その理由は、再現性にある。
 アナログで保存されたものはノイズ(雑音)が入ると取り除くことが出来ない。
 デジタルは、基本的に0と1しかない。中間値が無いので、この性質を利用して中間的なものを排除できる。
 つまり、ノイズを取り去ることができる。
 これがデジタル化が進む理由である。
(例)テレビのアナログ放送は、地上デジタル波放送に変わった。結果的に、ノイズの無い、きれいな画面を見ることが出来る。

  • 地デジとワンセグ・・・地デジに時報の無い理由
 地デジ(地上デジタル波放送)は13個のセグメント単位でデータ放送を転送している。
 そのうちの1つのセグメントは、携帯端末用の簡易放送であり、低画質で放送している。これがワンセグである。
 地デジの放送局から送信された電波を受信して、各テレビ受像機は画面に変換して元の画像を表示する。
 その性能が高い機器は表示が速いが、低い機器は変換に時間がかかる。
 このため、地デジとワンセグで、タイムラグ(時間的なずれ)が生じる。
 そのため、地デジ放送が開始されてから「時報」が無くなった。
 同じ時間で放送できないからである。

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  • 何か分からないことがあったら、ここで質問して下さい。 -- 小西敏雄 (2014-06-06 20:18:27)
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最終更新:2014年06月06日 20:18