日々思うこと

コンピュータについて

コンピュータはいろいろなことができます。ワープロ、表計算、描画、ゲーム、インターネット。

どうしてこれ程多くの事ができるのでしょう。そしてコンピュータとは何でしょう？

コンピュータはよく情報処理の機械だと言われます。では、情報処理とはいったいどういったものでしょう。また、情報とは何でしょう。

今、Wikipediaの「情報」を読むと、

　

情報とは何かという問いに、ただひとつの答えを与えることは困難である

 

　とあります。

　どういったカテゴリーで情報という言葉を使用するかによって、定義が変わってくるからでしょう。

そこで、コンピュータサイエンスの範疇で情報を定義するとデータという言葉とほぼ同義であると思われます。それはコンピュータの場合１と０であらわされる２進数の数字です。

コインを投げて表が出たという情報は、表（1）裏（0）と決めると、log2=1 (注)（対数の底は２です）となり１ビットの情報です。情報は数学的にその量を決めることができるのです。このことは、シャノンが1948年に発表した情報理論で形式化されています。

０と１であらわされる一連の数字が情報であり、それを処理するものがコンピュータであると言えます。

この処理にあたる部分はコンピュータの中のCPU（中央処理装置）にある、論理回路です。

論理回路にはいろいろなものがありますが、AND回路、OR回路、NOT回路などが基本的なものです。

それぞれ論理演算に対応しています。AND回路とOR回路には二つの入力があり、それぞれAND（論理積）OR（論理和）と言う計算を行いその答えを一つの出力に出します。たとえばAND回路なら、

入力（０、１）→出力（０）と言った具合です。１ビットのANDの計算結果を全部並べて見ます。

 

　０ AND ０　＝　０

　０ AND １　＝　０

　１ AND ０　＝　０

　１ AND １　＝　１

 

　この計算に対応するのがAND回路です。同じく１ビットのORの計算は、

 

　０ OR ０　＝　０

　０ OR １　＝　１

　１ OR ０　＝　１

　１ OR １　＝　１

 

 となります。

　NOT回路は上の二つの回路とは異なり、入力は１つです。計算すると、

　

NOT ０　＝　１

　NOT １　＝　０

 

 このように値を反転させます。

　論理回路は入力した情報をある法則によって変換する装置です。証明は省きますが、AND回路とNOT回路　または　OR回路とNOT回路があれば、すべての変換が可能になります。この情報の変換によって、コンピュータで行うあらゆることは成り立っています。

　また、コンピュータ工学でよく登場する回路があります。それは、XOR（排他的論理和）回路です。この演算を書きます。

 

０ XOR ０　＝　０

０ XOR １　＝　１

１ XOR ０　＝　１

１ XOR １　＝　０

 

　このように、OR回路では１ OR １　＝　１となるところが、０になっています。

なぜこれが良く用いられるかと言うと、２進数の演算結果になっているからです。

　２進数の計算は０と１だけの計算です。たとえば１ビットの足し算の結果です。結果は２ビットで表しています。

 

　０＋０＝００

　０＋１＝０１

　１＋０＝０１

　１＋１＝１０

 

　足し算の１の位の結果が丁度XORの結果に対応しています。つまりXOR回路は加算回路の基礎となる回路なのです。

 

　掛け算はどういう風に処理すればよいでしょう。それは２進数の基礎の話の後にします。

コンピュータについて

コンピュータはいろいろなことができます。ワープロ、表計算、描画、ゲーム、インターネット。

どうしてこれ程多くの事ができるのでしょう。そしてコンピュータとは何でしょう？

コンピュータはよく情報処理の機械だと言われます。では、情報処理とはいったいどういったものでしょう。また、情報とは何でしょう。

今、Wikipediaの「情報」を読むと、

　

情報とは何かという問いに、ただひとつの答えを与えることは困難である

 

　とあります。

　どういったカテゴリーで情報という言葉を使用するかによって、定義が変わってくるからでしょう。

そこで、コンピュータサイエンスの範疇で情報を定義するとデータという言葉とほぼ同義であると思われます。それはコンピュータの場合１と０であらわされる２進数の数字です。

コインを投げて表が出たという情報は、表（1）裏（0）と決めると、log2=1 (注)（対数の底は２です）となり１ビットの情報です。情報は数学的にその量を決めることができるのです。このことは、シャノンが1948年に発表した情報理論で形式化されています。

０と１であらわされる一連の数字が情報であり、それを処理するものがコンピュータであると言えます。

この処理にあたる部分はコンピュータの中のCPU（中央処理装置）にある、論理回路です。

論理回路にはいろいろなものがありますが、AND回路、OR回路、NOT回路などが基本的なものです。

それぞれ論理演算に対応しています。AND回路とOR回路には二つの入力があり、それぞれAND（論理積）OR（論理和）と言う計算を行いその答えを一つの出力に出します。たとえばAND回路なら、

入力（０、１）→出力（０）と言った具合です。１ビットのANDの計算結果を全部並べて見ます。

 

　０ AND ０　＝　０

　０ AND １　＝　０

　１ AND ０　＝　０

　１ AND １　＝　１

 

　この計算に対応するのがAND回路です。同じく１ビットのORの計算は、

 

　０ OR ０　＝　０

　０ OR １　＝　１

　１ OR ０　＝　１

　１ OR １　＝　１

 

 となります。

　NOT回路は上の二つの回路とは異なり、入力は１つです。計算すると、

　

NOT ０　＝　１

　NOT １　＝　０

 

 このように値を反転させます。

　論理回路は入力した情報をある法則によって変換する装置です。証明は省きますが、AND回路とNOT回路　または　OR回路とNOT回路があれば、すべての変換が可能になります。この情報の変換によって、コンピュータで行うあらゆることは成り立っています。

　また、コンピュータ工学でよく登場する回路があります。それは、XOR（排他的論理和）回路です。この演算を書きます。

 

０ XOR ０　＝　０

０ XOR １　＝　１

１ XOR ０　＝　１

１ XOR １　＝　０

 

　このように、OR回路では１ OR １　＝　１となるところが、０になっています。

なぜこれが良く用いられるかと言うと、２進数の演算結果になっているからです。

　２進数の計算は０と１だけの計算です。たとえば１ビットの足し算の結果です。結果は２ビットで表しています。

 

　０＋０＝００

　０＋１＝０１

　１＋０＝０１

　１＋１＝１０

 

　足し算の１の位の結果が丁度XORの結果に対応しています。つまりXOR回路は加算回路の基礎となる回路なのです。

 

　掛け算はどういう風に処理すればよいでしょう。それは２進数の基礎の話の後にします。

毎日書いて来たブログのお休み

ブログを日刊ではなく週刊あるいは隔週刊ぐらいの頻度にしようと思います。毎日書くことはもちろん大切なのですが、無理やりその日の話題をひねり出し、あまり美しいとは思えない文章で、時には何を言いたいのだかわからないようなものを書くことに疑問を持ったからです。毎日書くことを発想するのはそれなりの訓練になったと思います。一年ぐらい続いたでしょうか。しかしこれからは、書く事の質を上げていきたいと思います。今まで読んで頂いた方々には改めて感謝いたします。これからは、時々のブログの更新をチェックして読んでもらえたら幸甚です。

1と0

コンピュータは、

1と0の二進数を、

応用することで、

計算する。

 

昔は、

機械語の直訳である、

アセンブラなどが身近だったが、

今は高級言語を、

使うことのほうが多い。

 

今は、

こんな複雑な、

動作をする、

パソコンが、

還元すると、

1と0の信号になることは、

想像がつかない。

 

先人たちが、

機械語から作ってきた技術を、

皆が共有している。

 

そう考えると、

ソフト文化がとても豊かに思えるのは、

私だけだろうか。

投資すること

人生は選択の連続。

 

何かをするということは、

何かをしないということ。

 

これをやる代わりに、

あれはしない。

 

何にどれだけ時間を投資したかで、

いろいろなことが変わっていく。

 

人生も、

折り返し点を過ぎると、

あれもこれもできないから、

投資することも、

的を絞らなければならない。

 

自分にはいったい何が大事なのか。

改めて考えてみたいと思う。