コンピューター

I

プロローグ

広い意味では、演算やデータ処理を実行する機器のことだが、現在ふつうには、記号であたえられた命令(プログラム)を解釈して、情報を処理する電子装置で汎用性のあるものをいう。計算だけをおこなうのは計算機だが、コンピューターが誕生した初期には、ほとんどが計算用につかわれたので、コンピューターのことを電子式計算機といっていた。

今日の高度情報社会は、コンピューターの発明と発展なくしては実現しえなかった。社会の至る所で、さまざまな形式のコンピューターがデータの蓄積と処理、各種システムの制御をおこなっている。コンピューターは、自動生産(→ CIM：FMS)の時代を開くとともに通信分野にも大きな発展をもたらし、研究や技術開発の分野でも不可欠な道具となっている。

データベースやコンピューター・ネットワークのサービスを利用すればさまざまな情報にアクセスすることができる。しかしその反面、管理社会化の問題をおこし、個人情報や機密情報への不正なアクセスをおこなうコンピューター犯罪もおこっている。→ コンピューター・セキュリティー

II

コンピューターの種類

コンピューターには、アナログコンピューターとデジタルコンピューターの2種類があるが、今日では、たんにコンピューターといえばデジタルコンピューターのみをさす場合がほとんどである。アナログコンピューターは、電気回路や油圧回路(→ サーボ機構)といった物理系と数学的な類似性があるため、これらのシミュレーションにもちいられる。デジタルコンピューターはあらゆる量を数値としてあつかい、まとまった桁(けた)ごとに演算して問題を解く。

アナログコンピューターとデジタルコンピューターの2つの要素をもつコンピューターはハイブリッドコンピューターとよばれ、アナログ量としてあたえられたデータをアナログ–デジタル変換によって、デジタル量としてデジタルコンピューターにわたして処理する。また、計算したデジタル量をアナログ量として出力することもできる。

1

アナログコンピューター

アナログコンピューターは電気回路または油圧回路などで構成されており、入力は数値ではなく電圧や油圧であたえられる。もっとも簡単なアナログコンピューターは計算尺である。計算尺は対数の目盛がついた定規のような形をしていて、掛け算や割り算などをおこなうことができる。

一般的な電気式アナログコンピューターでは、データは電圧に変換されて入力され、専用の回路で足し算や掛け算がおこなわれる。そして計算結果はディスプレーなどに連続して表示される。→ CRT：オシログラフ

2

デジタルコンピューター

デジタルコンピューターの動作はすべて、スイッチ(ゲート)が開いているか閉じているかの2つの状態で表現されている。すなわちコンピューターを構成している最小単位の回路は、この2つの状態の判断のみをおこなう。

実際には、回路のある部分の電圧が高いか低いかで判断されているが、人間がこの動作を考えるときには、この2つの状態をそれぞれ1と0に対応させる。コンピューターがこの判断をおこなう速度はひじょうにはやく、コンピューターの動作速度をきめるクロック周波数が100MHz(メガヘルツ：100万Hz)である場合、毎秒1億回程度の単純な演算が実行できる。

コンピューターが一度に1つのスイッチの状態しか判断することができなければ、このスイッチであらわすことのできる命令やデータは2種類しかない。すなわちスイッチがオンの状態に対応するものとオフの状態に対応するものである。

しかし複数のスイッチの状態を判断できれば、多くの命令や種類をあらわすことができる。たとえば、コンピューターが一度に2つのスイッチの状態を判断する場合、スイッチのあらわす命令はそのオン、オフの組み合わせの数である4種類となる。コンピューターの計算能力は一度に判断できるスイッチの数をふやすことによって飛躍的に高まってきた。