情報機器工学　まとめ 2013.2.6

情報とは 目や耳などから入る「ことがら(知識)」 人に判断を促したり、行動を起こさせる材料 認識されないことがら　≠　情報

情報機器とは 情報にアクセスするためのハードウェア PC 携帯電話 電子辞書 携帯ゲーム機 スマートフォン 電子書籍 タブレットPC　　　　　　　など

情報機器とは コンピュータがベース コンピュータとは？ 内部に蓄積された手順に従って 計算などの処理を実行する機械

コンピュータの世代 コンピュータ前史 第 1 世代 (1960) 真空管 第 2 世代 (1960 1965) トランジスタ 　コンピュータ前史 　第 1 世代 (1960) 真空管 第 2 世代 (1960 1965) トランジスタ 第 3 世代 (1965 1970) IC (集積回路) 第 3.5 世代 (1970 1980) LSI (大規模集積回路) 第 4 世代 (1980 ) 超LSI (超高密度集積回路) コンピュータに使用する計算用回路素子で分割

第1世代 1946 モークリー、エッカート ENIAC 弾道計算用 真空管 18,800本 床面積畳60畳、重量30ｔ、 真空管　18,800本 床面積畳60畳、重量30ｔ、 1ｋWストーブ150台の消費電力 真空管のフィラメントは切れると交換する必要 平均寿命2000時間、2万本の使用のため、 1/10時間(6分)で真空管が故障　→　工夫で週に真空管2,3本

ムーアの法則 最も有名な公式：集積回路上のトランジスタ数は「18ヶ月ごとに倍になる」 式での表現：n年後の倍率 p は、 p = 2n / 1.5 5年後：10.08倍 20年後：10 321.3倍

ムーアの法則

コンピュータの五大機能 コンピュータには五つの機能で成り立つ …ことが多い。 必ずしもと言うわけではないが、 　ノイマン型コンピュータの大半にはこれらがある。 それではその五つの機能とは？

コンピュータの五大機能

コンピュータの五大機能 制御・演算機能(装置) CPU (Central Processing Unit)：中央演算装置 記憶機能(装置) メインメモリ、ハードディスクドライブ(HDD)、 DVD、BD、USBメモリなど

CPUの動作 フェッチ、デコード、実行の3ステップで動作 フェッチ：メモリ内に蓄積されたプログラムの 呼び出し 実行：指定された操作を実行

記憶装置の性能 記憶容量 デバイスまたは媒体が記憶できる全容量。 大きいほど、記憶できるデータも大きいが… 記憶密度 情報をどれだけコンパクトに記憶できるか。 単位長さ、面積、体積辺りの記憶容量。

記憶装置の性能 レイテンシ ストレージの特定位置にアクセスするまでの時間。 一次：ナノ秒、二次：ミリ秒、三次：秒単位程度 スループット 単位時間当たりの読み書きの速度。 メガバイト毎秒などの単位を使用。

コンピュータの五大機能 入力機能(装置) キーボード、マウス、スキャナ、マイクなど 出力機能(装置) ディスプレイ、プリンタ、音源など

ソフトウェアの分類

OS (Operating System) ハードウェアとソフトウェアの間を仲介し，応用ソフトウェアが動作するように設定したり，ディスプレイやプリンタなどの周辺機器を管理・制御したりする基本ソフトウェア 　例）Windows，MacOS，Linux, iOS, Androidなど

携帯端末用OS iOS : Apple社による携帯端末製品用OS。 iPhone, iPad, iPodが代表例。 Android： Google 社が公開している携帯端末用OS どの会社でも制作可能なため多種類の ハードが存在。

ユーザインタフェース(UI) ユーザがコンピュータを利用したり，アプリケーションソフトウェアに対して情報の受け渡しを行ったりする仕組み ユーザインタフェースではGUIによるOSとCUIによるOSに分類される

普及する携帯端末 高性能なPCの小型化、 ネットワークインフラの整備 携帯電話 電子辞書 携帯ゲーム機 スマートフォン 電子書籍

ネットワークに関する用語 LAN (Local Area Network) 限られた区域内に設置された，コンピュータ同士を接続して データのやりとりを行うネットワークシステム WAN (Wide Area Network) 遠隔地にある企業の本支店や工場などのコンピュータや LANを，NTTなどの通信業者が提供する通信回線（公衆回 線）を利用して接続した広域ネットワーク インターネット（Internet） 大小様々なネットワークが相互に接続された世界規模の ネットワーク イントラネット（Intranet） インターネットの技術を使ってLANの内部だけでデータの 共有とやりとりを行うネットワークシステム

LANとWAN 支店A 支店C LAN LAN WAN LAN LAN 支店B 支店D

通信プロトコル（Protocol） ネットワーク上でデータ通信を行うために必要な通信規約（取り決め）を通信プロトコルという。 （a）TCP/IP（Transmission Control Protocol / Internet Protocol） 　●インターネットの標準プロトコル（UNIX標準プロトコル）である． 　●TCPとIPは異なる機能を持ち，互いの役割を分担している．

IPアドレス コンピュータごとに割り当てられた識別番号 32[bit]で与えられ，8[bit]ごとに区切られる (0～255までの十進数で表示) 192.128.01.01 192.128.01.02 192.128.01.03 192.128.01.04 192.128.01.05 192.128.01.06

接続機器 ハブ(HUB)とネットワークケーブル ハブを中心としたスター型接続を構築 ツイストペアケーブル (UPT: Unshielded): 100Mbps、安価、比較的ノイズに弱い 同軸ケーブル (SPT: Shielded): 100Mbps、若干高価、ノイズに強い 光ケーブル： 高価、高速(1Gbps)、ノイズに強い(長距離通信)

LANへの接続方法 LAN内部の装置 ネットワークの中心にサーバコンピュータを配置 外部との接続装置 モデム: コンピュータのデジタル情報を電話(アナログ)回線へ接 続・適用させるための変調装置。 Ex. ADSLモデム、ケーブルモデム ターミナルアダプタ(Terminal Adapter) : 　 ISDNなどのデジタル回線に接続・適用させるための装置。 LAN間での接続装置 ルータ、ブリッジ、リピータ

近年の移動通信インフラ 3G（3rd Generation） 電話回線で、第3世代移動通信システム 384Kbps ～ 42Mbps 4G（4th Generation） 第4世代移動通信システム 光ファイバーを用いたネットワーク並みの 通信速度が期待

近年の移動通信インフラ LTE(Long Term Evolution) 現在主流の３G(第三世代)と将来の４G(第四世代)のつなぎの技術、インフラ 37.5Mbps ～ 326.4Mbps　の通信速度

Wi-Fi（Wireless Fidelity） 無線LANルータを使用してインターネットに接続する方式 PC、携帯電話など多様な情報機器が無線LANを利用しインターネットへ接続可能 無料の公衆無線LANエリア(HotSpot、FreeSpot)、 有料の無線LANエリア 無線LANルータを設置している個人の住宅付近で使用可能

テザリング 通信端末を内蔵した携帯電話回線に接続されたスマートフォンなどを外付けモデムのように用い、他のコンピューター等をインターネットに接続する機能 単体で通信可能であるスマートフォンを、パソコンなどの他の機器と接続して外付けのモデムとして扱う

情報とは 発信された情報を受信したものが理解してはじめてコミュニケーションは成立する 一方通行ではなく、受信者が理解することが重要 現在の情報の多さは単にデータとしての情報が多い状況を指している 膨大なデータから必要とする情報を得るには、わかりやすくコミュニケーションを成立させる必要がある。

期末試験 2月13日(水)　13：00　～　14：30 大講義室にて 試験範囲：当スライド　 +　スマートフォン(１班スライドより)