初心者のための
Information Technology(情報技術)について
私たちが「IT」という言葉を耳にするようになってから、もうどれくらいたつのでしょうか?
何気なく使っているこの言葉、ある日「?」と思ったのです。
何故、Information Technology (情報技術)がコンピュータに関連する技術などを指すようになったのか?
実は世界中で「なんとなく・・・」らしいです。
政府の指針では「情報通信産業」と言う意味合いで捉えているようです。
国の指針などは総務省の情報通信政策に関するポータルサイトや、情報通信産業の範囲/付注などで、ごらん頂く事ができます
小・中・高校などでは必修科目となった「IT」教科の「情報科」。
ゆくゆくは自動車やテレビなどと同じように、構造や技術など知らなくても、動かせればいい、操作できればいい、と言う時代が来るのでしょうか?(実は、すでにそうなりつつあります。)
でも、私が疑問を持ったのは、もっと素朴なところです。
いったい、何故、チップなどで構成されている機械の塊が、人間の指示通りに動くのか?
マウスとキーボードを操作すれば、それで何でもできる? もちろんソフトがあれば、ですが。
で、とりあえず、簡単に自分なりにまとめてみたのですが・・・・
人間→アプリケーション→OS→ファームウエア(0と1の数値に変換する)→CPU(受け取った0と1の数値をパルスという信号に変換する)→マザーボード(電力系のスイッチが動く)→それぞれのデバイスが動く
何気なく使っているこの言葉、ある日「?」と思ったのです。
何故、Information Technology (情報技術)がコンピュータに関連する技術などを指すようになったのか?
実は世界中で「なんとなく・・・」らしいです。
政府の指針では「情報通信産業」と言う意味合いで捉えているようです。
国の指針などは総務省の情報通信政策に関するポータルサイトや、情報通信産業の範囲/付注などで、ごらん頂く事ができます
小・中・高校などでは必修科目となった「IT」教科の「情報科」。
ゆくゆくは自動車やテレビなどと同じように、構造や技術など知らなくても、動かせればいい、操作できればいい、と言う時代が来るのでしょうか?(実は、すでにそうなりつつあります。)
でも、私が疑問を持ったのは、もっと素朴なところです。
いったい、何故、チップなどで構成されている機械の塊が、人間の指示通りに動くのか?
マウスとキーボードを操作すれば、それで何でもできる? もちろんソフトがあれば、ですが。
で、とりあえず、簡単に自分なりにまとめてみたのですが・・・・
人間→アプリケーション→OS→ファームウエア(0と1の数値に変換する)→CPU(受け取った0と1の数値をパルスという信号に変換する)→マザーボード(電力系のスイッチが動く)→それぞれのデバイスが動く
Hardware(ハードウエア)
コンピュータを形作っているものは、大まかに分けると Hardware(ハードウエア) と Software(ソフトウエア) の2種類に分けられると思うのです。
手に触れることのできる、形あるものたち、質量があるものを、コンピュータの世界では一般に Hardware(ハードウエア)といい、モニター、プリンター、ファックス、キーボード、スピーカー、マウス、ペンタブレット、デジカメ、外付けハードなど、いろいろなものがあります。

ハードディスク

メモリ
ハードウエアの事を デバイス と言うこともあります。
デバイスにはデータを取り込むときに使うデバイス類と、取り込んだデータをモニターに写したり、音として出力したりするデバイスとに分かれます。
入力系のものを INPUT デバイスといい、デジカメ、キーボード、マウス、ペンタブレット、スキャナー、デジカメ、DVDやCD/RWなどがあります。もちろん他にも。
入力系に対し、出力系のものを OUTPUT デバイスといいます。
スピーカ、プリンター、モニター(CRTモニターと液晶モニター含む)、などがあります。
これら両方の頭文字をとって「IO(アイ・オー)」と言います。
ハードウエアを作る企業は小さいところは、ビスを作る会社から、大きな国内企業では、日立、NEC、富士通などがあります。これら3つの企業はなにもないところから、コンピュータを完全に自社で作る事のできる力を持っているところです。
手に触れることのできる、形あるものたち、質量があるものを、コンピュータの世界では一般に Hardware(ハードウエア)といい、モニター、プリンター、ファックス、キーボード、スピーカー、マウス、ペンタブレット、デジカメ、外付けハードなど、いろいろなものがあります。
ハード本体とハードケース(筐体)の中
マザーボード(CPUが組まれています)

ハードディスク
メモリ
ハードウエアの事を デバイス と言うこともあります。
デバイスにはデータを取り込むときに使うデバイス類と、取り込んだデータをモニターに写したり、音として出力したりするデバイスとに分かれます。
入力系のものを INPUT デバイスといい、デジカメ、キーボード、マウス、ペンタブレット、スキャナー、デジカメ、DVDやCD/RWなどがあります。もちろん他にも。
入力系に対し、出力系のものを OUTPUT デバイスといいます。
スピーカ、プリンター、モニター(CRTモニターと液晶モニター含む)、などがあります。
これら両方の頭文字をとって「IO(アイ・オー)」と言います。
ハードウエアを作る企業は小さいところは、ビスを作る会社から、大きな国内企業では、日立、NEC、富士通などがあります。これら3つの企業はなにもないところから、コンピュータを完全に自社で作る事のできる力を持っているところです。
Software(ソフトウエア)
Software(ソフトウエア) とは、コンピュータを動かすためのプログラム(手順)のことを 指し、Firmware(ファームウエア)、BIOS(バイオス)、Operating System(オペレーティングシステム)、Application Software (アプリケーションソフトウエア) などに大別する事ができると思います。
プログラム と言う言葉が出てきました。
そもそも、プログラム とは、どういうことヨ? 疑問をもたれる方たちのために、私が理解している範囲で簡単に説明をしておきたいと思います。
例えば、電気炊飯器などを買うと、おいしいご飯の炊き方、とか、その購入した電気炊飯器を用いての炊き方が説明されているマニュアルのようなミニ本がたいていついていると思います。
誰でも、その通りにしたら、ちゃんとできました・・・・と。
上の例で出てきた炊き方が載っている本、つまり、マニュアルとでもいいますか?
使用方法などが書かれていたりしますが、おいしいご飯を炊く 手順 が書かれたもの。
それをコンピュータが理解できるように、コンピュータ用語になおしたものが プログラム というものだと私は解釈しています。
なお、アルゴリズム(手順) という言葉があります。
アルゴリズム(手順)とは、単に手順を示したものであり、データのないもの・・・と私は理解していますが・・・。
上の炊飯器の例で上げれば、アルゴリズム にあたる 手順 とは、洗う、という事と きれいになるまで という事だと思うのです。
きれいになるまで洗う。
これが アルゴリズム である 手順 ではないでしょうか?
きれいになるまで洗う・・・・
これだと、お湯で洗ってもいいのか? 洗剤で洗ってもいいのか? きれいとはどういう状態なのか?
何を洗うのか? 顔か? 洋服か? 手か? 野菜か? なべか? 風呂か? 靴か・・・・???
これらを限定するものがデータになると思います。
米、水、濁りがなくなるまで。
この場合は お米とお水 、濁りがなくなるまで 、になりますよね? この部分がデータにあたります。
電気炊飯器と言うのは、お米をご飯に炊き上げるための道具です。
でも、電気炊飯器にお米を入れる前に下処理がありますよね?
1.米を計る。
2.水で洗う。
3.水が濁らなくなるまで米の水を取り替えていく。
4.水が米をすすいでも濁らなくなったら、電気炊飯器に入れる。
5.炊飯器に分量分のきれいな水をいれる。
6.電気炊飯器のスイッチを入れる。
ここまでは米をご飯にするため、電気炊飯器に入れる前に、人間が行う 手順 です。
上の例で説明をしましたが、もう少し細かくいえば、プログラム とは
アルゴリズム + データ + 一連の手順 をコンピュータ用語になおしたもの と言えるのではないでしょうか?
この人間が行う手順とグレーの部分のお米を炊き上げるという機能とを両方あわせ、一連のつながりにしたものすべて通して、 ご飯を炊く プログラム というものになります。
では、これをコンピュータが理解できるようにするには?
この一連の ご飯を炊く プログラム というものを、コンピュータが理解できるようにコンピュータ用語で作る事。
では、コンピュータ用語とは? ・・・パルス。
なお、これは余計なことですが、参考までに。
上の図のお釜の部分のグレーの部分は、システム側機能としての動力である 電気(電力) などがありますが、これらの余計な事を考えてしまうと果てがなくなってしまうので、これはとりあえず ブラックボックス であり、 考えないでもいい部分という事になっています。
Firmware(ファームウエア)
Firmware(ファームウエア)とは、ハードウエア(デバイス)を制御するためのソフトウエアです。CPUを除くハードウエア(デバイス)には、それぞれのFirmware(ファームウエア)が組み込まれます。
CPUは自身がソフトウエアであり、ハードウエアでもあります。
ハードウエア(デバイス)は、早い話が機械です。LEDやICチップなどで作られている機械の塊です。
ハードウエア(デバイス)は、Firmware(ファームウエア)と言うソフトウエアを組み込まなければ人間が指示するようには動きません。
ハードウエア(デバイス)が理解できるのはパルスのみです。
又、ハードウエア(デバイス)たちが発するのもパルスです。
パルスとはデジタル信号です。数字で言えば0(ゼロ)と1(イチ)しかありません。

通常のアナログ派

パルス1

パルス2

CPUが出す矩形波(くけいは)と言うパルスの型
Firmware(ファームウエア)はOSから伝わってきた指示を0(ゼロ)と1(イチ)の 数値に変換し、CPUに還します。受け取ったCPUはそれをパルスと言う型に変換して マザーボードの電力系に渡します。そして、スイッチが入り、おのおののハードウエア つまりデバイスたちが動き出すのです。
何故 スイッチ なのか?
上の方で説明しましたが、 パルスとはデジタル信号であり、数字で言えば0(ゼロ)と1(イチ)しかありません。
仮に「ゼロ」の方にオンを割り当て、「イチ」の方にオフを割り当てたら?(この反対でもかまわないのですが。)
電気のスイッチなどと同じようなものにならないでしょうか?
オン・オフの入れ替えをひとつのスイッチで切り替えますよね?
よく工場などで、ただ単にあっちのものをこっちへ動かすだけのロボット、アームロボットなどをご存知でしょうか?
このロボットなどはFirmwareが組み込まれただけのロボットです。
ただし、もう少し高等な作業、例えば、何回エラーしたか、とかいくつ運んだか?
などを数えさせたりしようとするとOS(Operating System)が必要になります。
BIOS(バイオス)
BIOS(バイオス)とはコンピュータ本体に接続されているハードウエア(デバイス) たちを整理整頓して、番号をつけ、登録をし、管理するためのソフトウエアです。ハードウエアたちはみんなデジタルでやりとりをしていますから、誰がどのデジタルを 使用しているのかこんがらかっては困ります。そのためにBIOS(バイオス)は ハードウエア(デバイス)ひとつひとつに、出入りする玄関の番号を与えます。

この図の番号は「例」です。実際の番号とは関係ありません。
「ひとつのマンションの部屋を、みんなで共有はしているのだけれど、出入りする玄関は別々ネ」。そんな感じです。
BIOS(バイオス)から割り当てられた番号の事を、番地とかポートとか、または「IO(アイ・オー)」とか言います。
「IO(アイ・オー)」はハードウエアのところでも説明しましたように、input/outputのそれぞれの頭文字をとったものです。
入力系デバイスのことがinputであり、出力系がoutputだと説明しました。
俗に「巨像」とも呼ばれる企業です。
IBM は開発した BIOS の権利を独占はしませんでした。自由に使っていいよ、と言ったかどうかは知りませんが。
それを元にいろいろな企業が独自のBIOSを開発していったのです。
BIOS画面を表示するのは、マニュアルに書いてあると思います。
ただし、注意していただきたいのは、BIOS画面上ではマウスは使えない状態になります。
操作はすべてキーボードオンリーになります。
Operating System(オペレーティングシステム)
Operating System(オペレーティングシステム)略して OS(オー・エス)とか、基本ソフトウエアと言ったりします。Operating System(オペレーティングシステム)という言い方は、完全な一般名詞ですが、OS(オー・エス)という呼び方は本来IBMの商標だと言われているようです。
OS(オー・エス)の役割は、 Application Software(アプリケーション)とファームウエア(firmware)との間を取り持つことです。
例えば、人間がキーボードやマウスなどを動かしてWordだとか、Excelだとかで作成したものをハードディスクに保存と指示を出した時に、その指示をファームウエアに伝えるような役割をしたりします。
例えば、作成したデータはソフト上にあります。でも、保存するように指示した場所はハードウエアです。
アプリケーションソフトは直接ハードウエアに働きかける事はできませんし、OS(オー・エス)も、ハードウエアを直接動かす事はできません。
ハードウエアを動かす事(制御)ができるのはファームウエアですから、 OS(オー・エス)はアプリケーションソフトから来た指示をファームウエアに伝えるのが役目です。
先に説明しましたように、Firmware(ファームウエア)はOS(オー・エス)から 伝わってきた指示を0(ゼロ)と1(イチ)の数値に変換し、CPUに還します。 受け取ったCPUはそれをパルスと言う型に変換してマザーボードの電力系に 渡します。そして、スイッチが入り、おのおののハードウエア(デバイス)たちが 動き出すのです。
ファームウエアが渡す情報をBIOSがまとめてOSに
渡す(OSはソフトなのでハード情報がわからない)。
そのOS上でアプリケーションが動作する。
Operating System(オペレーティングシステム)の種類
2008年5月現在、Operating System(オペレーティングシステム)の種類としては、山ほどありますので、すべてをここで記すのは不可能に近いと自分で思っております。ですから、私が知っている事の一部を簡単に書いてみようと思います。
オープン系
オープン系 の特徴は、ファイルシステムに互換性があること、TCP/IPのような汎用通信プロトコルを使って相互にデータ交換ができることなどが上げられます。オープン系は、オープンソースとは、なんの関係もありません。全くの別物です。
よく混同される方がいらっしゃるようなので、要注意 ! です。
このオープン系には UNIX グループと Windows グループとがあります。
・ UNIX - Solaris 、 HP-UX 、 AIX( IBM ) 、 Linux 、 MacOSX( BSD 系 ) など。
・ Windows - Microsoft製品のWindowsシリーズなど
汎用系
汎用系 の特徴としては、メーカ間及びデータなどは互換制がない、ことなどがあげられています。証券会社、銀行など業務系、勘定系などで利用され、主にコボル、 RPG 、 RPG IV などの言語が現在主流となっているようです。
例えば、よくニュースなどで、○○銀行と×××銀行が合併しました。という話が流れる事があります。
この時、当然コンピュータのシステムも統合しなければなりませんよね?
でないと、顧客たちに同等のサービスを提供する事が出来なくなりますから。
でも、今まで違う汎用機でシステムを独自に開発して作っていたので、互換制などどこにもありません。
また、一から作り直すか、膨大なシステムを見直して手直しをしていくか・・・・???
例としては、何年か前のみずほ銀行のATMなどが動かなくなってしまった事件。
統合に伴う新しい基幹システムのトラブルだったと聞きました。
それから、2006年に旧東京三菱と旧UFJは統合してできた 三菱東京 UFJ 銀行 が、2008年の4、5月の連休中に ATM などのサービスを止めてシステムを入れ替え、その後やはり、統合に伴う新しい基幹システムに伴うトラブルに見舞われたりしています。もっともこのトラブルは基幹システムそのもののトラブルではなく、ちょっとしたテスト項目の見落としで、文字コードによるトラブルとすぐに判明しました。
上のみずほさんの基幹システムによるトラブルの事例は失敗知識データベースに載っています。
このように汎用系システムの統廃合には、ある意味当たり前と言えばいえるけれど、とても難しい面も出てきます。
組み込み系
組み込み系の特徴としては、主に産業用なので、制御用の機械に組み込まれているものなどでしょうか?トロン(携帯、自動車のエンジン制御など)、Windows CE(パームトップなど) 、組み込みLinux(なんでも・・・?)
トロン( TRON )について少々・・・・
トロン( TRON )は、日本生まれの OS です。種類もかなりあります。
ATRON 、 BTRON 、 CTRON ・・・・などと言うように分けられています。
その中で、BTRON は、超漢字などに用いられ、 ITRON は、携帯電話、デジタルカメラ、自動車の エンジン制御などに利用されています。
Application Software (アプリケーションソフトウエア)
特定の目的を果たすために使うソフトウエアです。「ツール」、「道具」などという言い回しをすることもあります。MicrosoftさんのWord や Excel 、一太郎、Adobe Illustrator 、 Photoshop 、 Dreamweaver 、音楽編集用ソフト、画像や動画などの編集用ソフト、デジカメで撮った写真を編集したり、会計用のソフトもありますし、日記帳なども。
又、企業などが、一般のところでは売ってなくて、自社用にソフトウエアを開発する企業に注文を出して自社用に特化したソフトウエアを作ってもらう事もあります。
企業用の会計ソフトとか。cad(キャド)ソフトもあります。設計屋さんたちが製図を書くのに開発したソフトです。
ドロー系とかペインティング系とか言われる、絵を描くためのソフトなどもあります。
ホームページを作成するためのソフトもあります。私はこのページをDremweaverと言うソフトで作っています。
地図などの数値を立体的に表す3次元ソフトなどもあります。 作曲をする人たちが使うためのソフトもあります。 音を出すためのソフトもあります。画像を表示するためのソフトもあります。 ありとあらゆるソフトが作られています。 公的なところでは、役場、銀行、病院、学校の教育システムなどなど・・・ Internet上で税金の申告ができるようになりましたし・・・
でも、殆どが有料でお金を払わなくては手に入らない・・・・???
いえいえ、そんなことはありません。いろいろなソフトが無料で公開されています。
高いお金を払って買ったからと言って、決して褒められるソフトばかりではないことも事実です。
無料で公開されているソフトたちの中には、素晴らしいものもたくさんあります。
さて、このApplicationSoftwareは、工場から出荷してきたばかりの OS が入っていない状態の Computer では入れることもできないし、当然、入れることができなければ、使う事もできません。
ApplicationSoftware は先にも説明したとおり、OS 上で動作するソフトウエアです。
Application Software を Computer の中へ入れることを インストール といいますが、中には セットアップ という言い方をすることもあるようです。
アプリケーションソフト は通常は、 OS(オー・エス) に依存していますから、自分の使っている コンピュータの OS(オー・エス)は何か?位は把握していないといけないと思います。
しかし、中には OS(オー・エス) に依存していないソフトもあり、どんな OS にも対応できるソフトがあります。
Oracle ( オラクル ) 社 のデータベースソフトなどは、その代表的と言ってもいいと思います。
???
ここまでやってきて、又、私の頭の中に「?」が飛び交っています。ハードディスクもメモリも ハードウエア で デバイス であり、 CD/RW や外付けのデバイスと同じ位置づけであるなら、極端な事を言えばコンピュータそのものとは マザーボード と CPU だけ?と・・・・?
・・・・ですよね?
だって、内臓ハードディスクにしろ、メモリにしろ、 ファームウエア がなければ、ただのチップの塊に過ぎないのですから・・・。
ファームウエア を組み込まないで、自身で動けるのは CPU だけですもんね。
intelのxeonです。


xeon_mp
これら1本1本がスイッチです。
0(ゼロ)と1(イチ)のスイッチが集まったら、それはひとつのソフトと同じ働きができるのではないかと思うのです。
ファームウエア は、 OS(オー・エス)から来た指示を CPU に渡す時に0(ゼロ)と1(イチ)の形に言語を直します。
0(ゼロ)と1(イチ)の姿って、「スイッチ」ですよね?
ファームウエア も ソフトウエア ですから、人間が作ります。
で、作る時にですね、0(ゼロ)と1(イチ)を並べて、いっぱい「型」、つまり、「ひな型」とでもいいますか、「テンプレート」とでもいいますか、「サンプル」でも「見本」でもいいけれど、とりあえず、考えられるいくつかの型を用意しておくらしいです。
そうして、ファームウエアから送られてきたものが、その中のどれかと一致すれば、その信号をマザーボードの方へ渡すわけです。するとマザーボードの方で、それはこのスイッチね、という事で、ハードウエアにスイッチが入って動き出すと・・・。