情報技術科ここだけトピックス
ド・モルガンの法則
論理演算での法則として「ド・モルガンの法則」があります。
A猫好き B犬好き としたとき、{( A と B どちらかでもあてはまる人 )ではない人 }は、{( Aではない人 )と( Bではない人 )どちらもあてはまる人 }と同じ人たちを指すことになります。※図上段の関係式
もう一つの関係式として、{(猫犬どっちも好き)ではない人 }と{猫好きではない人 と 犬好きではない人 どちらかでもあてはまる人 }は同じことになります。※図下段の関係式
コンピュータの分野では様々な論理関係式が回路設計上の簡略化にも活用されます。
デュアルシステム
一部教育分野でも同様の言葉があるようですが、コンピュータシステムにおいては処理を2つの同じシステムに実行させるシステム形態を指します。
実行結果を検証するために、それぞれのシステムの結果を照合しながら稼働するものです。
構成上同じ処理をするシステムが複数あるので、もし一つが故障してもそれを切り離して動作し続けられれば処理は止まらずに済むとも考えられます。そのためシステム全体のコストは高いですが障害対策としても活用できます。
デュプレックスシステム
システム故障の対策として同様の予備システムを用意して、いざというときに切り替える仕組みをデュプレックスシステムといいます。(予備機が稼働状態で待機するホットスタンバイと、稼働させずに予備機を準備しておくコールドスタンバイがあります)
もしもの故障で予備システムへの切り替えがうまくいったとしても、システムの切り替えから予備システム稼働の最中は、後が無い動作状態ともいえます。実社会で万が一にでも停止してはならないシステムであればさらなる工夫が必要です。
要件定義および外部設計
システム開発の流れを切り分けるとき、システムの全体仕様を決める要件定義と、そのシステムの見た目や他へのデータ形式や流れなど、対外的な部分の仕様を決める段階になります。
『要件定義』→『外部設計』→内部設計→・・・
実際の開発現場では「基本設計」や「〇〇設計」であったり、要件定義に一部含まれたり呼び方は様々です。
顧客の要望を確認して進むので、最も重要なのは、相手の求めることの理解と、設計書など文書作成も含めた伝えるためのコミュニケーション能力といえます。
ワイルドカード
トランプやUN〇のようなカードゲームで特別な効果を持つカードを指しますが,コンピュータ操作では複数のファイルやデータを指定するために活用する特殊な文字のことになります。
Windowsのコマンド操作では「?」が1文字分,「*」が0文字以上の任意の文字列をあらわします。たとえば図のデータに対して「*ka*」で操作する場合,「mikan」「ponkan」「suika」が該当することになります。
※OSやアプリケーションによりワイルドカードの種類は異なります。
ホットスワップ
USBメモリなど、わざわざ本体電源を切らなくても付けたり外したりできると思います。電源を入れたまま、本体が起動状態で機器の脱着ができることをいいます。(ホットプラグとも称される)
機器のメンテナンスで部品を交換したい場合、多くの人が利用するサーバは常に使えているほうがよいので、個人向けのパソコンより様々な部分(電源部分など)がホットスワップに対応していることがあります。
IEEE
「あい とりぷる いー」と読みます。この組織の「IEEE Standards Associasion」という部門で様々な規格が策定されています。国際標準として規格が扱われているので、様々なメーカーの製品や国を越えての製品利用が相互に可能になります。
国際標準のための組織はいくつかありますが、無線LANのIEEE802.11acなどコンピュータについて知る上で多くの規格名を目にすることがあるはずです。
文字なのか,値なのか
「1」と表記表示されたとき、人間はただ「いち」として扱うだけですが、コンピュータにとっては『文字データ』か『数値』なのかによって内部での表現が大きく変わります。
コンピュータは「1」を『文字データ』であれば2進数表現で「00110001」※(ASCIIまたはJISなどの文字コード)。「1」を『数値』であれば2進数表現で「00000001」と扱います。
外部から入力データを得るときなど、どのようなデータでどのような形式なのか。気を付けなければならないことが多くあります。
DRAM
コンピュータのメインメモリとして、スマホも含めて製品仕様表などに「メモリ:〇〇GB」と記載されているメモリの種類になります。
Dynamic Random Access Memory の略で、特徴としては、構造にコンデンサを用いているのでデータを保持するために通電させておくだけでなく、常にリフレッシュ動作が必要になります。通電させておけば保持していられるSRAMもありますがDRAMは比較的安価に大容量化できます。
人間の記憶も、一度見てずっと覚えていることは少ないと思います。しっかり覚えておくためにはDRAMのように何度も繰り返していきましょう。
電源ONーOFF
機器を使用するとき先ずは電源操作しますが、電源ONを「電源を入れる」、電源OFFをよく「電源を切る」「落とす」とも言ったりします。一般的にも言うことが多いので「電源落として~」「電源切っといて~」といわれて、いきなり機器を机から落としたりケーブルを実際に切断したりする人はもういないと思います。
コンピュータの多くは様々なソフトウェアが動作しているので、正しい「シャットダウン」手順で電源OFFしましょう。
パス
ITパスポート試験の略称でIパスといったり、パスワード入力のことを口頭ではパス入れて~と言ったりもしますが、ここではファイルやフォルダの構造のことを説明します。
スマホだけを扱っている場合は意識しづらいですが、パソコン操作やソフトウェア開発をするときには様々なファイルの位置関係を意識しなければなりません。
ファイルやフォルダの位置関係を表す文字列をパスと呼びます。Windowsを例とすれば、ドライブ名「C:」に続いて「¥」で区切られたフォルダ名が続きます。
サンドボックス
一般には公園によくある砂場です。
セキュリティの重要性とともにIT用語として使われ始めました。マルウェアなど疑わしいプラグラムの確認(検疫)を安全に実行する仮想環境などを指します。
ゲームジャンルでも箱庭のように一つの世界をつくりあげるタイプを指しているようです。
リピータ
お店に繰り返し来てくれる人・・・ではなく、コンピュータネットワークにおいてある機器(機能)を指します。
電気信号や電波は離れるほど減衰して正しく伝わらなくなってしまいます。そこで、リピータを使い信号を増幅してその先まで中継することができます。リピータ「ハブ」の場合には接続端末すべてに信号を伝送する装置になります。
コミットとアボート
オンラインで処理される銀行システムやチケット発行など、不具合でお金につじつまが合わない結果が発生することは許されません。
データベースシステムでは、一連のデータ処理(トランザクション)が確実にできる機構を備える必要があり、処理の成功をコミット、失敗をアボートと呼びます。基本的に一連の処理後に、さらに「コミット処理」という正常に一連の作業がなされているかの処理がなされ「コミット済」ではじめてデータ確定となります。データ処理中はもちろんコミット処理中でも異常があればすべて「アボート処理」に入り、さらに「アボート済」でデータ更新なされていない状況に戻ります(ロールバック)。
Mnemonic
ニーモニック(ニモニック)コードという言葉はアセンブリ言語を扱うときによく出てきますが、アセンブリ言語にかかわらず意味が連想できる英数字や記号の組合せをコードとして割り当てる方式のことです。(表意コードともいう)
アセンブリ言語は数値のみの機械語をLDやADDなど動作の略語で対応させたものですが、身近なところでWebサイトのアドレスでも、「~.jp」「~.uk」「~.us」のように国名から略してつけられています。
一時期流行ったKY(空気読めない)などの略語も当時としては、日常の一言をコード化したニーモニックといえるかもしれません。
揮発性と不揮発性
アルコールなどすぐ蒸発して揮発性が高いといいますね。でもコンピュータ分野では記憶装置であるメモリに関する用語になります。
通電していないとデータが消える揮発性メモリ(DRAMやSRAMなど)と、電源が切れてもデータが消えない不揮発性メモリ(EEPROMやフラッシュメモリなど)があります。CPUなど処理の中枢に近い部分には揮発性メモリが、所謂USBメモリなど保管したり持ち歩いたりするものは不揮発性メモリが現在使われています。
コンピュータのタスク管理
どんなコンピュータでもOSをはじめ幾つものプログラムが動作して成り立っています。そしてCPUの作業単位をタスクといいます。
細かいタスクを優先順位などでOSが管理する形式をプリエンプティブといいます。タスクは「実行状態」と、CPUの順番を待つ「実行可能状態」と、入出力などを待つ「待ち状態」としてOSに管理されます。優先順位の高いタスクが発生すると実行状態でも一旦に実行可能状態になり(プリエンプション)、先のタスクが終わって実行可能状態から実行状態になります(ディスパッチ)。
これに対し、個々のプログラム基準でタスク実行から離れるか待ち状態で順次タスクが実行される形式をノンプリエンプティブといいます。
排他的論理和の活用
排他的論理和(Exclusive OR)は入力の0・1の組み合わせが異なるときに1を出力します。見方をかえると、入力の片方が0なら一方の信号をスルー、片方が1ならもう一方の信号を反転します。
常に反転するNOTと違い、必要なときだけ反転させたりビット列の特定部分だけを反転できます。電子素子でも実装できるので高速な処理やプログラミングの演算としても四則演算とは異なる結果が得られるので様々な活用が考えられます。実際には通信データの誤り検出などに使われています。
ゼロ除算
10÷0=?
数学的には不定や計算不能などありますが、プログラミングでも計算するデータ型によって違う結果が得られたり計算不能としてエラーが返されたりします。重要なシステムに限らず、突然止まったりとんでもない結果が返ってきたら困ります。より安定した動作実現のために、除算する変数をチェックしたり例外処理を組み込んだりすることが重要になります。
(プログラミング言語や変数の型によって結果が異なることも是非試してみましょう)
RGB
プログラムなどでディスプレイ画面で見る「色」を指定する場合、基本的に光を合わせて表示するので加法混色(additive mixture)が用いられます。Red,Green,Blueの3色の組み合わせで表現します。多くの場合、各色8ビット(256段階)であらわしますが、3色の値が少ないほど黒に近づいて大きくなるほど白に近づきます。(3色×256段階=1677万7216種類の色が表現できる)
16進数で各色を連ねた「カラーコード」という表記がWebページでよく扱われます。黒(black)なら#000000,赤(red)なら#ff0000,紫(purple)なら#800080 になります。「カラーコード」などで検索すると色と数値の対応が紹介されたページが多くあります。