コンピュータについて

こんにちは。今日はコンピュータの内容についてまとめます。

コンピュータとは

私たちの生活は様々なコンピュータに囲まれています。

スマホやパソコンはもちろん、最近では冷蔵庫や洗濯機にも搭載されています。しかし、コンピュータは家の中よりもむしろ家の外に多く存在しています。街中にある電光掲示板やショッピング施設のフロアマップ、レストランの電子メニューやコンビニのセルフレジ。ありとあらゆるものがコンピュータによって動いています。

さて、それではコンピュータとは一体どういうものなのでしょうか。まずは国語的な意味を確認してみましょう。

コンピュータ[名](英 computer)計算機。特に電子回路を利用して、演算やデータの蓄積・検索・加工などを高速度で行う電子計算機をいう。

でんし-けいさんき【電子計算機】[名]電子回路を利用して、計算を自動的に行う装置の総称。数値計算のほか自動制御やデータ処理、事務管理などにも利用される。電算機。コンピュータ。

コンピュータとは何？ Weblio辞書

電子計算を行うとは

コンピュータはオンとオフの電気信号によって計算を行っています。このオンとオフは「0」と「1」の2つの数字で表されています。

私たちが日常的に見たり聞いたりしている音声や画像（アナログデータ）はそのままではコンピュータで処理することができません。コンピュータが分かるデータに書き換える必要があります。そのため「0」と「1」で構成される情報（デジタルデータ）に変換されるのです。

このようにアナログをデジタルに、またデジタルをアナログに変換する処理を電子計算といいます。そのため、コンピュータはこの処理を行う機械、つまり電子計算機と呼ばれるのです。

情報の単位

コンピュータが扱う情報の最小単位をbit(ビット)といいます。1bitは0か1のどちらかを表します。つまり1bitで0と1の異なる情報を表すことができます。1bitは2通りの情報を持つことになります。

情報量が増え8bitとなったとき、その情報は2通りの8乗となり256通りの情報を表すことができることを意味します。この時の単位を1byte(バイト)といいます。

情報量が増えることで私たち人間にとっての見え方がどのように変わるかというと、例えば、ファミコン時代のドット絵スーパーマリオを想像していただいて、bit数が増えると角が減っていき、滑らかな曲線を表現できるようになります。

情報の単位は、情報量が増えるにしたがって表現が変わります。これらの単位はハードディスクやメモリなどの容量を表現する際にも使用されます。

単位	bit容量
1byte	8bit
1KB(キロバイト)	1024byte
1MB(メガバイト)	1024KB
1GB(ギガバイト)	1024MB

1byteが256通りの情報を表すことを考えると、1GBの情報となると途方もない量の情報を処理していることが分かります。

コンピュータの構成

様々な処理を行うコンピュータはどのような構成となっているのでしょうか。

コンピュータは5つの装置から構成されています。これらはコンピュータにとってなくてはならないものであり、どんなに大きなスーパーコンピュータでも家庭用のパソコンでも必ず同じ構成となっています。

5つの装置

入力装置・制御装置・演算装置・記憶装置・出力装置

入力装置

入力装置は、コンピュータが情報を受け付けるものです。人間でいう目や耳にあたります。

人が行いたいことをコンピュータへ伝える手段となります。この装置があることでコンピュータを操作することができます。

具体的な入力装置としては、マウスやキーボードが該当します。

制御装置

制御装置は、各装置に実行の指示を出す装置です。人間では神経に例えられます。

この装置があることで、プリンターでの印刷やモニターへ映像を映し出すことが可能となります。

具体的な装置としては、演算装置とともにCPUにまとめられています。

演算装置

演算装置は、処理や計算を行う装置です。人間では脳の考える部分に該当します。

人が年齢ごとに学習処理速度や計算が早くなるのと同じように、性能が上がるほど、より複雑な処理を効率良く行うことができるようになります。

この演算装置は制御装置とともにCPUにまとめられています。

記憶装置

記憶装置は、処理したデータを保存する装置です。人間では脳の記憶部分に相当します。

記憶装置は、メモリとストレージの2種類が存在します。

メモリ

メモリは、一時的にデータを保存する装置です。この装置は主記憶装置とも呼ばれ、電気的に情報記憶しています。そのため、メモリの保存データは電源を切ると消えてしまいます。

身近なものでは、よく作業スペースに例えられます。

机の上にメモやノートが広がっている状態です。そのため、すぐに内容を見ることができます。それでもあまりに量が多いと探すことに時間がかかってしまいます。そういう時にはもっと大きなスペースを用意すると思います。メモリも容量が大きいとそれだけ多くの情報を保存しておくことが可能となります。そうすることで、処理のスピードも上がります。

ストレージ

ストレージは、長期的にデータを保存する装置です。メモリにて保存すると消えてしまうという欠点を補うことから補助記憶装置または外部記憶装置と呼ばれています。この装置はすぐに取り出す必要のない情報を保存しておくためのものです。そのため、電源を切っても保存データが消えることはありません。

身近なものでは、よく本棚に例えあれます。

本棚が大きく広い分だけたくさんの本（データ）を整理し保存することができます。

具体的な装置としては、HDD(ハードディスク)などがあります。

出力装置

出力装置は、データの処理の結果を出す装置です。人間の口や手足にあたります。

どれだけ高性能なコンピュータでも中でどのような処理が行われたか分からなければ意味がありません。そのためモニターなどで音や色などを使って結果を表します。

具体的な装置としては、モニターやスピーカー、プリンターなどがあります。

まとめ

・コンピュータは電子計算を行う機械

・5つの装置から構成されている

家庭に広く普及しているパソコンは、パーソナルコンピュータと呼ばれ、個人向けのコンピュータということになります。もちろんこのパソコンにもコンピュータは含まれています。その他にもノート型のノートパソコンもありますね。

このようにパソコンにはいろいろな種類がありますが、その中でもネットワーク上で情報の処理などを行うコンピュータをサーバと呼びます。このサーバは、インターネットでのページを見たり、メールを送ったりする時に使われます。

LPICではこのようなサーバに入っているLinuxというOSに関する内容となっています。

次回はこのLinuxの内容に入っていきます。

それでは今日はこの辺で