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 入力装置主記憶装置補助記憶装置出力装置 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プログラムプログラム OS ハードウェアプログラムだから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？ソフトウェアハード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？ソフトウェアＯＳハードウェアＯＳ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 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/ スキーム名ホスト名 スキーム名 プロトコルを定義する部分 http - HTTP ftp – FTP And so on… パス名