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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

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コンピュータと情報

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Presentation Transcript

  1. コンピュータと情報 第2回 パソコンとは

  2. 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,…

  3. 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

  4. 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

  5. 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

  6. 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

  7. 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

  8. パソコンとは？

  9. コンピュータの歴史 • 世界最初の 　コンピュータ • ENIAC1946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

  10. 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

  11. 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 計算機の分類

  12. 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

  13. 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

  14. 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

  15. パソコンの中身

  16. PCのハードウェア • コンピュータの基本装置 CPU 入力装置 主記憶装置 出力装置 補助記憶装置

  17. 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

  18. 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

  19. 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

  20. 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

  21. 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

  22. 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

  23. ＯＳ

  24. 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 プログラム プログラム プログラム OS ハードウェア

  25. 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

  26. だからＯＳって？ ソフトウェア ソフトウェア ハードウェア 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？

  27. だからＯＳって？ ソフトウェア ＯＳ ＯＳ 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

  28. 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

  29. 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

  30. インターネット

  31. 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

  32. 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

  33. 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

  34. 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

  35. 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

  36. 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

  37. 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 教育・研究機関 名古屋工業大学 日本 その他の例 ntt.co.jp, kcn.ne.jp, kantei.go.jp, pref.aichi.jp

  38. 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

  39. 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

  40. 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

  41. 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

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