コンピュータの基礎知識

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    コンピュータや情報通信技術は日々進化しています。
    身近なところでは、パソコン、iPad等のタブレット、スマートフォンなど、毎年、あるいは半年ごとに
    新しいモデルが登場してきますよね。
    これらの機器は、日常生活の中にも浸透してきており、無くてはならないものとなってきました。
    同じ使うなら、ある程度は中身のことも理解して使ってほしいと思います。
    また、進化のスピードが一般的な家電に比べるとかなり速いと思いますので、できれば日常的に注視
    していてほしいと思います。

    I．コンピュータの分類 　（参考: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』）

      ・スーパーコンピュータ  内部の演算処理速度が、その時代の一般的なコンピュータより非常に高速な計算機のこと。 　2011年、理化学研究所の「京」が世界最速機になったが、現在は「富岳」に入れ替え中で、来年度から供用開始の予定です。
      ・メインフレーム  大型汎用コンピュータともいう。企業の基幹業務などに利用される大規模なコンピュータのこと。
      ・ワークステーション  これ（英語:Workstation、WSとも略される）は、パーソナルコンピュータ(PC)とほぼ同程度の 規模のハードウェアを持ち、組版、科学技術計算、CAD、グラフィックデザイン、事務処理等 に特化した業務用の高性能なコンピュータのこと。　（最近では、高性能パソコンを普及型のものに比較して呼ぶことがある。）
      ・パーソナルコンピュータ  主に個人で使用するために作られたコンピュータのことで、「パソコン」、「ＰＣ（ピーシー）」とも呼ばれる。

    II．パソコンの種類 　（参考: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』）

      ・デスクトップ型   主に机の上に備え置いて使用する用途で作られ、移動して使うことを前提とはしていないパソコンのこと。
      ・省スペース型   デスクトップ型パソコンと同様であるが、小型でスペースを取らない事を特徴とするもののこと。
      ・ノート型   モニタなどの表示画面、キーボードやポインティングデバイスなどの入力装置、バッテリーなどが パソコン本体と一体化された、ユーザーが任意の場所へ移動させて利用する（持ち運ぶ）ことを 前提として設計された、軽量パソコンのこと。
      ・タブレット型   タブレット（コンピュータ）は、板状の筐体にコンピュータ本体としての処理機能と、入力装置としてのタッチパネルおよびいくつかのボタン、表示装置としてのディスプレイやスピーカーなどを備えた製品。
      ・ゲーミングPC   高精細な 3DCG を用いた膨大な計算処理を要求されるゲームや大量メモリを要するグラフィック編集（フォトレタッチ、動画編集など）に最適化されている。

    III．パソコンの基本構成（ハードウェア）

               


      (1)　ＣＰＵ
      　　(Central Processing Unit)

      　　ＭＰＵ はほぼ同義語
      　　(Micro-Processing Unit)





      　　ＳｏＣ
      　　(System on a Chip)

      　
      表画像　裏画像
      		 中央処理装置あるいは中央演算処理装置という。　CPUの写真(PC)
      入出力装置を制御してデータを読み込んで、 演算などの処理をして結果を出力するコンピュータの中枢部分（頭脳部）のことです。
      ▼Intel社：　Xeonシリーズ、Core i9シリーズ、
      　　　　　　Core i7シリーズ、 Core i5シリーズ、　← うちの学科ではこれらがよい！
      　　　　　　Core i3シリーズ、 Core 2シリーズ、
      　　　　　　Celeronシリーズ、 Pentiumシリーズ、
      　　　　　　Atomシリーズ等
      ▼AMD社：　Ryzenシリーズ、
      　　　　　　Ryzen7シリーズ、 Ryzen5シリーズ、　← うちの学科ではこれらがよい！
      　　　　　　Aシリーズ、 FXシリーズ、 Opteronシリーズ等

      ▼ARM系：　ARM （ iPhone , Xperia , Galaxy , Google Nexus , Kindle 等に搭載）
      　ARM社 　ラズベリー パイ
      (2)　主記憶装置
      　　（メインメモリ）      		 コンピュータ内でデータやプログラムを記憶する装置のこと。
      一般的にRAMまたはメモリと呼ぶ装置のことで、電源が切れるとデータが消える記憶媒体のことです。
      ■最近のパソコンRAM容量： 4GB～32GB
      (3)　外部記憶装置
      　　（補助記憶装置）      		 ハードディスク（HDD: Hard Disk Drive） 3.5インチ、 2.5インチ、
      その他にも、CD、 DVD、 USBメモリ（USBフラッシュドライブ）等があります。
      電源を切ってもデータが保持される記憶媒体のことです。
      最近は、フラッシュメモリを利用したSSD（Solid State Drive）と呼ばれるハードディスクに代わる高速ディスクが増えてきている。 　データの読み書き速度が HDD の 3～20 倍程度高速なので、パソコンの起動やアプリの起動が非常に速くなるので近年急速に普及してきています。
      ■最近の容量　HDD：250GB～12TB、
      　　　　　　　SSD：120GB～4TB
      (4)　入出力装置  ▼入力装置：キーボード、 マウス、 タブレット、 スキャナ等

      ▼出力装置： ディスプレイ、 プリンタ（レーザー, インクジェット, 大判, 3Dプリンタ）等
      (5)　インタフェース  装置類をつなぐときに必要な手順や装置、技術等のことです。
      USB，FireWire(Mac系), PS/2，LAN，SATA，SCSI等
      USB ( Universal Serial Bus ) が最も身近なインターフェースであり、USB 1.0(白)、USB 2.0(黒)、USB 3.0(青)などの規格があるが、データの最大転送速度に違いがあります。


    IV．ソフトウェアの話

      コンピュータを動作させる手順・命令をコンピュータが理解できる形式で記述したもの。 コンピュータを構成する電子回路や周辺機器などの物理的実体をハードウェアと呼ぶのに対して、 形を持たない手順や命令などをソフトウェアと呼んでいて、次の2種類に大別されます。　（ＩＴ用語辞典参照）

      Ａ．ＯＳ ( Operating System )　32bit版（RAMの認識できる最大サイズが約 4GB まで）と64bit版がある。
      1. Windows系 ( Windows 10, Windows 8.1, Windows 7, Windows Vista, Windows XP, Windows 2000 ） ( Windows Server ）
      2. MacOS系（ Mac OS X, Mac OS 9 ）
      3. unix系( RedHat, Ubuntu, Oracle Solaris )
      4. iOS（ iPhone, iPadシリーズ ）
      5. Android（ スマートフォン, タブレット ）
        6. ◆◆ パソコンの購入について ◆◆
        　建築・環境デザイン学科では、Windows 10 のパソコンを使って授業を行っています。もし、自宅用のパソコンを購入する場合は、 Windows でも Mac でもいいのですが、授業で使うソフトの中には MacOS の場合、そのままでは使えないソフト(3dsMax) がありますので、在学中はなるべく Windows パソコンをお勧めします。
        　参考になるWebページ：「大学生のノートパソコンはWindowsかMacか？両者を徹底比較」 （「大学生のノートパソコン購入ガイド」管理者：石川さん）

      Ｂ．アプリケーションソフトウェア ( Application Software )
        ａ．オフィス系（ Microsoft Office, OpenOffice<無料>, LibreOffice<無料>）
        • ワープロソフト( Microsoft Word )
        • 表計算ソフト (Microsoft Excle )
        • プレゼンテーションソフト( Microsoft PowerPoint )
        ｂ．ネット系 ｃ．２次元グラフィックス系 ｄ．３次元グラフィックス系 ｅ．ＢＩＭ ( Building Information Modeling )

    V．コンピュータで扱う情報や単位

      Ａ．コンピュータの内部表現

      • １ビット（内部で扱う最小単位、"0" or "1"＝２通り）
      • １バイト（＝８ビット＝２8＝256通り）
      • ２バイト（＝16ビット＝２16＝256×256＝65,536通り）
      • ３バイト（＝24ビット＝２24＝256×256×256＝16,777,216通り）
      • ４バイト（＝32ビット＝２32＝256×256×256×256＝4,294,967,296＝約43億＝約4G）・・・32bit版OSで扱える最大メモリ容量
      • ８バイト（＝64ビット＝２64＝18,446,744,073,709,551,615＝約172億Ｇ）

      Ｂ．文字の表現

      Ｃ．主に容量等で扱う単位　（ハードディスクやDVD等の外部記憶装置の容量、転送速度等で使う）
      単位 通常の単位 記憶容量の単位
      Ｋ キロ 1,000 103 千 １Ｋバイト 1,024バイト  
      Ｍ メガ 1,000,000 106 百万 １Ｍバイト 1,048,576バイト 1,024×1,024
      Ｇ ギガ 1,000,000,000 109 10億 １Ｇバイト 1,073,741,824バイト 1,024×1,024×1,024
      Ｔ テラ 1,000,000,000,000 1012 １兆 １Ｔバイト 1,099,511,627,776バイト 1,024×1,024×1,024×1,024

      Ｄ．スピードや大きさを扱う単位　（外部記憶装置や主記憶装置の読み書き速度等で使う）
      ｍ ミリ 1/1,000 10-3 千分の１ ＣＤ，ＤＶＤ，ハードディスク
      μ マイクロ 1/1,000,000 10-6 百万分の１  
      ｎ ナノ 1/1,000,000,000 10-9 10億分の１ メモリ
      ｐ ピコ 1/1,000,000,000,000 10-12 １兆分の１ ＣＰＵ

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