情報技術

電子計算機と情報処理技術の基礎概念

電子計算機と情報処理技術の基礎概念
コンピュータ(電子計算機)の定義、呼称の歴史、ハードウェアやソフトウェアの基本構成、そして現代社会における普及状況について詳しく解説します。

📌 主なポイント

  • コンピュータは広義に計算やデータ処理を自動化する装置であり、現代では電子技術を用いた電子計算機を指すのが一般的である。
  • ハードウェアの基本構成として、制御装置、演算装置、記憶装置、入力装置、出力装置の「5大装置」に分類される。
  • CPUが直接実行できるのは機械語のみであり、プログラミング言語で記述されたコードは翻訳されて実行される。

コンピュータ(英: computer)は、広義には計算やデータ処理を自動的に行う装置全般を指すが、現代においては特に断らない限り、電子技術を用いたエレクトロニックコンピュータ(電子計算機)を指すことが多い。

呼称の歴史と表記法

英語の「computer」は「計算する」という意味の動詞「compute」に接尾辞「-er」を組み合わせたものであり、元来は算術演算を行う人間を指していた。1946年頃からは、修飾語を伴う形で機械式の計算機を指す表現が一般化した。日本語においては、法律用語や公的文書などで「電子計算機」という表現が現在でも用いられているほか、漢字の略記として「電算機」とも表現される。

ハードウェアの構成

現在のほとんどのコンピュータは、プログラム内蔵方式およびノイマン型を採用している。ハードウェアの基本的な構成要素は、一般に「コンピュータの5大装置」に分類される。

  • 制御装置:実行に必要な情報を記憶装置から読み出し、処理の順序を制御する。
  • 演算装置:算術演算や論理演算、比較処理を行う。制御装置と演算装置は合わせて中央処理装置(CPU)を構成する。
  • 記憶装置:命令やデータを格納する領域であり、高速な主記憶装置と大容量の補助記憶装置に大別される。
  • 入力装置:外部のユーザーや機器から情報を受け取る(キーボード、マウスなど)。
  • 出力装置:処理結果を外部に提示する(ディスプレイ、スピーカーなど)。

ソフトウェアとプログラミング言語

コンピュータの動作にはハードウェアだけでなく、多様なソフトウェアが不可欠である。CPUが直接理解できるのは機械語のみであるため、人間が記述するプログラミング言語はコンパイラ等を通じて機械語に翻訳される。プログラミング言語には、低水準言語から、科学技術計算向けのFORTRAN、事務計算向けのCOBOL、構造化プログラミングを可能にしたC言語、オブジェクト指向に対応したC++やJavaなど、多種多様な高水準言語が存在する。

よくある質問

コンピュータの5大装置とは何ですか?
制御装置、演算装置、記憶装置、入力装置、出力装置の5つを指します。これらは大型計算機からスマートフォンまで共通して見られる基本的な仕組みです。
法律や公的文書で使われる「電子計算機」とはどのような意味ですか?
英語の「electronic computer」に相当する表現であり、日本の法律用語や裁判所の文書などで現在も使用されている正式な呼称です。
コンピュータのハードウェアとソフトウェアの違いは何ですか?
ハードウェアはCPUや記憶装置などの物理的な装置全般を指し、ソフトウェアはハードウェアを動作させるためのプログラムやデータなどの無体物を指します。

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中央処理装置オペレーティングシステムプログラミング言語ノイマン型コンピュータ

参考文献

  • 日本大百科全書 コンピュータ
  • 安井浩之・木村誠聡・辻裕之『基本を学ぶ コンピュータ概論』オーム社、2011年
  • 栢木厚『令和04年 栢木先生の基本情報技術者教室』技術評論社、2021年