情報技術科ここだけトピックス

COBOL(COmmon Business Oriented Language)は1959年に開発されたプログラミング言語です。この言語で新たにシステム開発が行われることは無いかもしれません。

役割別に4つの部(DIVISION)とさらに節(SECTION)で構成されていて高い可読性があります。コード内で帳票入出力の設計がしやすいなど、非常に事務処理に特化しています。

（画像は https://paiza.io で給与算出を想定してコードを作成したものです。正式には何を何文字目から記述するかについて決まりがあります。）

スマホやパソコンなどインターネット経由で動画を見るときによくお世話になるコーデックです。テレビの地上デジタル放送やDVDビデオは主にMPEG-2が使われています（ワンセグ放送やBlu-rayDiscビデオはMPEG-4）。MPEG-2でもかなりのデータ圧縮（元データに比べ10分の1など）が行われていますが、MPEG-4では更に倍程度のデータ圧縮率が実現されています。

人工知能といわれますが、研究者の中でも何をもって人工知能といえるかは分かれています。巷で「AI搭載」などといっても様々な技術で特定の状況でそれっぽく動かせていることが現状だともいえます。シンギュラリティという言葉で人工知能の進化を掲げる研究者がいて、その後（今まで無理であった一部の）特定のことであれば人間を超えて結果を出すことができていて、技術開発は盛んに行われています。

AI技術はツールであり、本格的にコンピュータプログラミングや数学に携わる人間がそのツールに踊らされることのないように、使う立場になりましょう。

※人工知能に関しては理解が変わることが想定されるものです。この内容は2020.4現在のものです。

コンピュータウィルスは 自己伝染機能、潜伏機能、発病機能を一つ以上有する有害なソフトを指し、メール添付ファイルの開封やインターネットからのダウンロードなど人の操作で動作するものや、コンピュータや特定のソフトが起動していれば勝手に介入するものなど様々なものがあります。

※サイバーセキュリティ.com 、通商産業省1995参照。ウィルス対策ソフトメーカなどでさらに細かく示されてもいます。

様々な形態があれど、セキュリティ対策には「アップデート」とメール添付・ブラウザなどの「操作やパソコン自体の動作変化に注意する」ことができれば非常に効果的です。

液晶ディスプレイ（Licuid Cryctal Display）のことです。見かけなくなったプラズマ形式やブラウン管でもなく、素子が発光する有機ELでもなく、バックライトに対して液晶の電気特性の偏光を活用して表示する装置全般のことを指します。

もともとはイカの内臓物質から応用されたとも（そうではないという書籍もあると）言われていますが、何が応用できるか試行錯誤の上に実を結び、2020現在最も多く利用されている表示装置です。

という、特定のプログラミング言語があるわけではありません。

どちらもコンピュータが直接実行できる機械語に翻訳されますが、プログラムの実行形態として機械語で記述された実行ファイルにしてから実行させるコンパイラ言語と、そのプログラミング言語で書かれた（ソース）ファイルを１ステップごと翻訳実行するインタプリタ言語に大別されます。

他にも○○言語といいながら特定のプログラミング言語ではない呼び名がありますので注意しましょう。

プログラムのコーディングをするとき、見返したり他の人が理解しやすくするためにもコードの説明を加えておくことが望ましいです。コード中に日本語でも英語でもいきなり説明文を書くとエラーになってしまうのでそれぞれのプログラミング言語には処理と関係なくするための記述方法があります。

C言語であれば //２つのスラッシュ以降の改行まで部分はコメント

または /*スラッシュとアスタリスクで囲んだ部分がコメント*/

説明だけでなく、試行錯誤しているとき元コードを残すためにも使えます。（コメントアウト）

最近は、家電製品の調子が悪いときに「たたくと直る」ことは少なくなったような気がしますが、まだ慣れていない生徒の製作物はたたくと動作が変わることがよくあります。基本的にこれはすべてはんだ付け不良によるものです。

よいはんだ付けのためには、汚れや錆に気をつけて接合部が馴染むための十分な熱しが重要です。

（※はんだ作業のときは安全のため眼鏡かゴーグルをしていることが望ましいです）

stackという言葉には積み重ねられた干草などありますが、コンピュータ分野では最後に入れたものから取り出せる（LIFO：Last-In First-Out）データ構造のことを指します。

身近な例ではブラウザ履歴で戻る進むことや画像編集時などのUndo機能の記録構造はスタックです。

ものが故障するまで正常に使えている時間をMTTF（Mean Time To Failure）と呼び、「故障までの稼働時間の合計÷故障件数」で算出できます。　例：故障３件、稼働時間各１２０時間、１００時間、１４０時間　ならば　MTTFは１２０時間となります。

電球などの製品に寿命として示される時間はそれぞれ算出方法も異なり、さらに実際には電球スタンドなどに組み込まれて使用されるので他の箇所の故障も考えられ、指標としてもあいまいになりがちです。

基本情報処理技術者試験等ではMTTR：平均修理時間、MTBF：正常稼動から故障までの平均故障間隔　が主に用いられ、システムの稼働率を求めます。

パソコンはCPUやメモリ、各種ドライブ、拡張カード、電源、入出力装置で構成されます。各種装置はマザーボード（メインボードまたはロジックボードとも呼ぶ）のスロットやソケット、コネクタに接続されます。最近はCPUが直接制御する部分も出てきましたが、多くの場合マザーボード上の「チップセット」が装置間の管理・制御をしています。

形状は違えど、ノートパソコンやスマホも同様の仕組みです。

システム開発は、エディタやコンパイラ、リンカ、デバッガなど様々なソフトウェアが必要で、さらに動作対象のマイコンやOS、プラットフォームによって対応したものが必要になる。これらがまとめられて提供されているものをIDE(Integrated Development Environment)：統合開発環境 といいます。

開発環境の準備や開発自体が容易になりますが、IDEによっては独自のデータ形式になることも多いので作業ファイルの取り扱いに注意が必要です。

コンピュータの処理を司るCPUでは、常に様々な命令が実行されています。

CPU　←　プログラム

基本的にはCPUの種類ごとに命令の内容は異なりますが、どのような処理や制御をさせるかという「命令」と、どんなデータを指定するかという「オペランド」がセットで構成されます。

オペランドは基本的にCPUが高速にアクセスできるレジスタか、多くの作業データを置けるメインメモリのアドレスになります。

販売時点情報管理（Point of sales - system）を意味します。

コンビニやスーパーでは支払いする所にレジ端末を置いて、バックヤードのコンピュータが商品価格などの情報を蓄積しています。今では様々な機能が連携されたり、アプリとしてスマホをPOSレジとして活用することもできるようです。

 商品コードから価格を求めて、販売した記録をつけ、必要に応じ集計情報を出すことが基本です。基礎的なプログラミングができればもう作れますね。データ管理をより本格的に扱うならばSQLなども必要になります。

実現させたい機能などを、実際の電子回路の設計のために０／１のような論理的動作で考えることができます。

入力がすべて１のとき１を出力するＡＮＤ回路

入力がひとつでも１のとき１を出力するＯＲ回路

入力が１なら０、０なら１を出力するＮＯＴ回路

論理的には上記３つを組み合わせたＮＡＮＤ，ＮＯＲ，ＥＸＯＲがあります。

たとえば異なるデータを切り替えたい場合、次のように論理回路を組み合わせることで実現できることが考えられます。（論理回路に付く白丸はＮＯＴの意味）さらに電子部品や電気的な事象を勘案して製作に至ります。

RAID（Redundant Array of Independent Disk）は複数の記憶媒体を用いて、基本的にはディスクの故障に対してもデータを守るための仕組みです。※もともとのⅠは「Inexpensive」のⅠです。

RAIDは仕組みによりレベル番号がついています。データを２つの記憶媒体どちらにも同じく書き込むミラーリング。データを複数の記憶媒体に分けて並列で読書きするストライピング。データ復元のためのパリティ算出。これらが組み合わされて実現されてます。

例えばRAID-5は3台以上のディスクで構成され、ストライピングとパリティを組み合わせて1台の故障ならデータが守られます。※ストライピングのみのRAID-0は故障率も上がり、データを守れません。

 家電や充電器などをつなげて日々使っていると思いますが、家庭用コンセントはどんな電源でしょうか。さらに直接機器にセットする乾電池はどんな電源ですか。

スマホをはじめコンピュータの電子回路は基本的に数[V]の一定電圧で動作します。

直流・交流、電圧が異なる電源で動作させるためにはどうしたらよいか、詳しくは工業技術基礎の教科書を見てみましょう。

コンピュータは電気的なＯＮ／ＯＦＦで動くため、１／０で数を表す２進数が基本となります。

２の乗数の組み合わせで表すので、小数も２進数で表現できます。小数点以下の場合は、２分の１（２の－１乗）、４分の１（２の－２乗）、８分の１（２の－３乗）・・・といった重みの値になります。

では、２進数の（１０１．０１０１）は１０進数ではいくつでしょう。

コンピュータは電気的なＯＮ／ＯＦＦで動くため、１／０で数を表す２進数が基本となります。

２の乗数の組み合わせで表すので、実際には１（２の０乗）から始まり、２（２の１乗）、４（２の２乗）、８（２の３乗）・・・という値の組み合わせになります。

では１０進数の１００（ひゃく）は２進数で表すとどうなるでしょう。

CODEC（コーデック）は動画や音声を扱うときによく出てきます。

音楽であれば、実際に演奏されている音をマイクから取り込んだのち、例えばMP3という形式にのっとってコンピュータのデータに変換（符号化）する「Coder」（enCoderともいう）と、保存などされたMP3形式のデータをスピーカーで再生させるための周波数信号に変換（復号化）する「Decoder」がセットになります。※「Compression／Decompression」（圧縮／伸長）の場合もあります。

ソフトウェアだけでなくハードウェアでもいくつかのCODECが実現されていますが、基本的にはプレイヤープログラムがCODECを利用しデータの再生をしています。