電子計算機のイロハ

電子計算機のイロハこすぎこうじ 1

おしながき • コンピュータの5大機能 • ハードウェアの構成 • 情報の単位 • ソフトウェアの構成 •
ファイルの種類と拡張子 • ファイルの場所 2

電子計算機の5大機能 • 入力；キーボードやマウス，タッチパネル • 出力；モニタ，プリンタ，タッチパネル • 演算；計算能力そのもの。ビット演算 • 制御；演算結果に従って他の装置に指示を出す •
記憶；計算結果などを一旦保持しておくもの 3 • 「通信/伝達」を入れて考えることもあります。

ハードウェアの構成 • 演算装置；Central　Processing Unit • 大きく分けて三つのメーカがある • 計算速度の増加(クロック数)→並列計算(コア数） 4
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ハードウェアの構成 • 描画専用演算装置；Graphics Processing Unit • 大きく分けて2つのメーカがある • 描画演算のために用意されたので，ゲーマ必須。しかし並列計算能力などが買われて，AIなどの計算にも応用されている
5 NVIDIA ࣾͷ GeForce ADM ࣾͷ RADEON Vs.

2つの記憶装置 • 短期記憶；Rndom Access Memory（RAM)。一時的に計算を記憶しておく領域。最近は8G〜16Gぐらいが標準。電源が切れると記憶が消える。 • 長期記憶；HDDやSSDなど，電源を切っても記録し続ける外部記憶装置。USBフラッシュメモリでも64G〜，HDD/
SSDは512MB，1Tから数Tのものまで。 6

余談；情報の単位 • 1bit… 0/1 • 1byte = 8bit • 1kbyte
= 1024byte • 1Mbyte = 1024kbyte • 1Gbyte = 1024Mbyte • 1Tbyte = 1024Gbyte • 1Pbyte = 1024Tbyte 7 記憶容量，通信容量などデータのサイズを表すときは共通してこの単位が用いられる。老人会は「ギガが減った」などと聞くと「はて，単位が減るとは」と違和感を覚える。

外部記憶装置の歴史 • 90年代以前；パンチカード，磁気テープ，カセットテープ • 90年代；フロッピーディスク（FDD，8,5,3.5inch)，ハードディスク（HDD），CD-ROM，ZIP，MO，MD… • その後；USBメモリ（サムドライブ），SSD 8 '%%͸.#ʹேץ৽ฉ1෼͙Β͍ͷจࣈ৘ใ͕อଘͰ͖Δ
ςΩετʻը૾ʻԻ੠ʻಈըͷॱʹ༰ྔ͸େ͖͔͔͘Δʢղ૾౓΍ѹॖ཰ʹ΋ΑΔʣ 老人会は「UBSをなくした」などと聞くと，「はて，バス（接続口）をなくすとは」と違和感を覚える

パソコンを組み立てる 9 ϚβʔϘʔυ $16ʹରԠͨ͠΋ͷΛ༻ҙ 3". ࠷ۙͷن֨͸%*.. ΫϩοΫΛ߹ΘͤΔ $16 ೤͘ͳΔͷͰ ϑΝϯඞਢ
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パソコンを組み立てる 10 ిݯϢχοτ ̓̑̌̔̑̌8 ͙Β͍ ֎෦هԱ૷ஔ $%υϥΠϒͳͲΛ֨ೲ ࠩ͠ࠐΜͩϚβʔϘʔυ ᝑମ "59
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自分のPCのスペックを見てみよう • CPUはどのメーカーの，何を使っているだろうか • CPUのコア数はいくつあるだろうか • 短期記憶の容量はどれぐらいあるだろうか • 長期記憶の容量はどれぐらいあるだろうか
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ソフトウェアの構成 12

OSの種類 • 大きく分けて3つある 13 8JOEPXT 4& .F 91
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OSの種類 • Windows系；最大派閥。ユーザに優しくしようとしてかえって不便にすることも少なくない。 • MacOS；ハードとソフトの両方を提供しているのが強み。 Appleが売っているのは「素敵な経験」なので，信者になると幸せになれる。 • Unix/Linux；フリーソフトウェアの精神で運営されている。
無償で導入でき，不便だが自由。研究者業界ではよく使われる。堅牢。 14 04Λލ͍ͩ΍ΓͱΓ͸ϑΝΠϧม׵ΤϥʔͳͲ͕͋ΔͷͰɼ ͳΔ΂͘ػछґଘɾ04ґଘ͠ͳ͍ৼΔ෣͍Λ͢ΔΑ͏ʹ৺͕͚Α͏Ͷ

OSの仕事 • ハードウェアの管理；演算・入出力・記憶・制御のデバイスとのやりとり • ソフトウェアの管理；アプリケーションが動作するための環境の準備 • ユーザインターフェイス；アプリケーション間の操作に統一的な「見え方」「操作感」を提供
• セキュリティ管理；ユーザのアクセス権を管理 • ネットワーク管理；ネットワーク接続・他のデバイスとの通信管理 15

ファイル • 基本的に全て「ファイル」。CPUに仕事をさせる一連の指令書のこと • OSもファイル，アプリケーションもファイル，文書も音楽も静止画も動画もファイル（これらが統一的に扱えるのが情報革命の凄いところ。「マルチメディア」） • スマホやタブレットではファイルが隠されていることが多い。iOSにはファイルというアプリがあるにはある。
• ファイルには名前がつけられている。固有名.拡張子の形 • →デフォルトで表示されないことが多い。アイコンのデザインなどで区別することも 16

ファイル操作アプリと拡張子の表示 • Windowsユーザ；「エクスプローラー」と呼ばれるファイル管理アプリを使う。「表示」タブから「拡張子を表示」をチェック • Macユーザ；「Finder」と呼ばれるファイル管理アプリを使う。Finderメニューの「設定」から「すべての拡張子を表示」を選択
• Linuxユーザ；ls -a 17

拡張子の例 18 ֦ுࢠ આ໌ EPDY .48PSEͰ࢖͏ϑΝΠϧܗࣜ YMTY .4&YDFMͰ࢖͏ϑΝΠϧܗࣜ QQUY .41PXFS1PJOUͰ࢖͏ϑΝΠϧܗࣜ
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ファイル命名規則 • 拡張子はファイルの種別を表現している • OSは拡張子を見て，対応するアプリケーションで「開く」 • →ピリオド以降の文字を勝手に書き換えてはいけない • →ファイル名にピリオドを含まないほうがいい •
「文字化け」の恐れがあるので，ファイル名に日本語文字を使わないほうがいい。半角英数記号のみでつけるのがベター • 老人会はファイル名8文字＋拡張子3文字の時代に生きていたので，日本語ファイル名やファイル名にスペースが入っているとか，3 文字じゃない拡張子を見ると違和感を覚える 19

文字化けと互換性 • ファイルの中身も基本的には0/1のデータ列。これを文字に対応させる規則のことを「文字コード」という。 • ASCII；　英数字，基本的な記号を7ビット(0-127)で表現。例えば「A」は65, 「a」は97で表す。 • Shift-JIS;
日本語の文字を表現する古典的なコード。2バイト全角文字。例えば「あ」は0x82A0で表す。 • UTF-8；Unicodeと呼ばれる世界標準。4バイトで世界中のすべての文字を表現できる。例えば「A」は0x41（1バイト）、「あ」は0xE38182（3バイト）、「漢」は0xE6BCA2（3バイト）。 20

文字化けと互換性 • 同じビット列も文字コードが違うと違う表現系に割り当てられるので，当然文字がぐちゃぐちゃになってしまう。文字コードを「作られた時のもの」に合わせると正しく表現される。 • アプリケーションによってはファイルを開いたときに文字コードを書き換え，違う形で保存してくしまうので，大変なことになる。 •
特にWindowsはいまだにShift-JISで変換しようとするし，csvをExcelで開いて文字コードを変えて勝手に保存したりするからほんとにやめてほしい。 21

ファイルの場所 • ファイルは記憶装置に保存されている。「どこ」に保存してあるかを表すのがファイルの「場所」 • 記憶装置のビット列の開始位置・終了位置でファイルを指定するのが大変なので，OSはファイル名などで探せるようにしてくれている。 • ファイルがたくさんあると整理がつかないので，「フォルダ」で整理する。フォルダの中にフォルダを入れることもできる。フォルダは「ディ
レクトリ」と呼ばれることもある。 22 ,JTP 1SJWBUF ϑΝΠϧ ϑΥϧμ

ファイルの場所 • パソコンが起動したときに，OSが見せてくれる最初の画面が「デスクトップ」。机の上のイメージ。 • パソコンには複数の記憶装置が含まれている。記憶装置の別を「ドライブ」といい，ドライブの中にファイル・フォルダが含まれる。 • OSが入っているドライブのことを「起動ドライブ」などという。 •
OSが使うファイルが入っているフォルダのことを「システムフォルダ」などという。 23

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インターネット • 通信網を介して計算機同士はつながり，情報をやり取りする • 電話回線から専用線へ，有線から無線へ • 老人会は23時から8時までしか通信できなかった時代を知っている（家庭の電話回線を占有するから） • 最近はインターネット（通信回線間ネットワーク）が隅々まで行き
渡っているので，意識せずとも何処かと「つながっている」ことがあったりする • 老人会は電気屋で「インターネットください」とかいわれると「国家予算規模の額が必要だが？」と違和感を覚える。 25

クラウド • 「インターネットを見る」というのも正確にはブラウザ（Chrome, Safari, Explorer, Firefoxなど)をつかって遠くのサーバにアクセスし，そこのファイルを表示しているにすぎない。 • 「Youtubeをみる」とは，動画ファイルをネット経由で手元の計算機にコピーしてきて再生すること
26 ϩʔΧϧ Ϋϥ΢υ • ネットで繋がっているどこかの（大手企業の？）計算機に，ファイルを保存することもできる。 • PCが自動的にインターネットを介して，ローカルとクラウドのファイルを同期すると，どこにいても最新版のファイルが使えて便利

クラウド • ファイルクラウドの先駆者がDropbox • GoogleもGoogleDriveサービスを提供。Googleアカウントでアクセス，管理する。 • MicrosoftもOSにクラウドサービスを包含。One-Drive と呼ばれるドライブがそれ •
これらは基本的に，ローカルフォルダとクラウドフォルダをバックグラウンドで同期してくれる。同期のタイミング，同期するファイルなどは設定で選べたりする。 27

自分のファイルは何処 • みなさんは専修大学の仮想デスクトップ環境が使える • ローカルPCの「デスクトップ」と仮想デスクトップ環境の「デスクトップ」は場所が違う • ローカルの「One-Drive」フォルダと，仮想デスクトップ環境の「One-Driveフォルダ」，クラウドの中にある「One-Drive フォルダ」も，同期が取れていなければ別々のファイル構造に
なっていることもあり得る • 自分がどこに何のファイルを置いたか，しっかりと把握しておくように！ 28

楽しいPCライフを • パソコンの仕組みについては「よくわからない」＝怖い，となるかもしれないが，全部理屈で繋がっている世界なので，調べて考えて紐解けば，必ずわかります。 • 怖がらずに可愛がろう。PCに命名すると愛せます。 • 文房具なので消耗品です。壊れることはあります。だいたい３ー５年が寿命です。大事なデータは必ずバックアップを。
ローカルにも，クラウドにも，外部記憶装置にも！ 29

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Koji E. Kosugi

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