コンピュータ情報処理
コンピュータが強力な情報処理ツールになる理由は、現代社会において極めて重要な役割を果たしており、それ自体の優れた特性によって決定される。コンピューター集は情報、記憶情報、処理情報、出力情報などの機能を一体として受け入れています。 コンピュータは情報の過程を処理します。 コンピュータシミュレーションと代替部分の頭脳労働。強力な能力を持っていますが、人の意思で作業するだけで、事前に作成したプログラムに従って自動的に、高速で情報処理を行うことができます。コンピュータが情報を処理する過程は、人々が日常的に問題を処理する慣用的な方法と規則のまとめと向上です。「30-4*6」を計算することを例にとって、コンピュータの動作手順を説明します。2.計算手順に従って、コントローラが関連部品を指揮して規定の操作を完了する：（1）まず乗算を行い、メモリからデータ4と6を取り出して演算器に送り、乗算を行い、積算数24を得る。2）中間結果24をメモリに保存する；（3）再度減算を行い、メモリから掛け算30と減数24を取り出して演算器に送り、減算演算を行い、結果6を得る。4）演算器の結果をメモリに送る。3.メモリの最後の結果をディスプレイやプリンタなどの出力デバイスに送り、答えを表示または印刷します。
上記の過程の分析から、コンピュータの各基本構成部分の機能と相互の関係は、人々が作成したプログラムに基づいてコントローラによって他の各部分の協同作業を指揮することが明らかになった。演算器は具体的な計算任務を負担します。メモリは倉庫のようです。データと命令を保存します。入力デバイスは、一連の命令とデータを内部メモリに送ります。出力デバイスは、結果を一定の方法で伝達し（表示、印刷、描画など）、システム全体が非常に精巧で調和のとれた有機的な全体です。 コンピュータが情報を処理する順序は、入力--処理--出力としてもまとめることができます。 情報の表現形式は多種多様で、コンピューター情報処理の例は枚挙にいとまがない。算術演算処理に限らず、言語、文字、音声、画像などの情報処理の面で大きな発展を遂げた。 コンピュータにおける情報表示 数字、文字、漢字、プログラムなどのすべての情報はコンピューター内部の記憶、処理、転送において、すべてバイナリコードで表されています。 1.バイナリ数 日常生活では「十進制」が多く使われています。十進数は「0-9」の十個の数字を使い、「十進一に会う」という原則に基づいて数えます。コンピュータでは、二進数を使って、コンピュータに情報を伝える「言語」として使われています。 まず、バイナリで数えたほうが便利です。デジタル「0」と「1」だけで表し、「二進一に会う」という原則的なカウント（バイナリと十進数の対応関係は表1.2.1に示すように）します。電子計算機には電子部品が多く採用されており、回路のオンとオフ、パルスの有無、電位の高さとローなどの2つの状態が最も実現しやすい。この二つの状態も一番安定していて、回路自体の制御が容易です。一つは二つの異なる安定状態を持ち、互いに変換できるデバイスであり、バイナリ数で表現できる。電気的には2つの安定した状態で「0」と「1」を表すものが多く、例えば電子素子が持つ双安定動作特性を利用して、回路の断を「0」、回路の通は「1」を表すことができる。また、電灯が消えると「0」、電灯が「1」などと表示されます。「二進法」ではなく「十進法」を採用するなら、十種類の安定状態を持つ電子部品を探し出すことが必要です。このような素子は探しにくいです。だから、「二進法数」は電子部品における表現が一番実現しやすいです。
表1 2進数と10進数の換算対照表
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
0000
0
0011
3
0110
6
1001
9
0001
1
010
4
0111
7
1010
10
0010
2
0101
5
1000
8
1011
11
「バイナリ数」を採用した算術演算も簡単で、製造コストがより経済的です。2進数の加法と乗算の数式はそれぞれ4つの規則があります。足し算は0＋0＝0、0＋1＝1、1＋1＝10となります。乗算は0*0=0、0*1=0、1*0=0、1*1=1がありますが、10進数の加算と乗算の数式は0+0から9+9までで、0*0から9*9までの各ルール100条が必要です。
2.バイナリコード コンピューターの中の数はバイナリで表されていますが、パソコンでもアルファベット、数字文字、さまざまな記号、漢字などをバイナリコードで表しています。情報を処理する過程で、複数のビットのバイナリコードを組み合わせて様々な情報を表すことができる。しかし、バイナリの数が直感的ではないため、人々はコンピュータ上で実際に操作する時、入力、出力の数は10進数制を使います。 アルファベットと各種の文字はコンピュータでの伝送には一般的にAscllコード（American Standard Code For lnformation lntaccenhance）を使用しています。すなわち米国標準情報交換コードは7桁のバイナリ数を使ってアルファベットと各種常用文字を表現しています。 漢字情報の表示は複雑で、わが国では漢字数万個、常用漢字も7000個以上あります。統一のために、中国では漢字符号化基準を制定しました。一級、二級の漢字は全部で6763個で、二バイト（16桁のバイナリコード）で一つの漢字を表します。
上記の過程の分析から、コンピュータの各基本構成部分の機能と相互の関係は、人々が作成したプログラムに基づいてコントローラによって他の各部分の協同作業を指揮することが明らかになった。演算器は具体的な計算任務を負担します。メモリは倉庫のようです。データと命令を保存します。入力デバイスは、一連の命令とデータを内部メモリに送ります。出力デバイスは、結果を一定の方法で伝達し（表示、印刷、描画など）、システム全体が非常に精巧で調和のとれた有機的な全体です。 コンピュータが情報を処理する順序は、入力--処理--出力としてもまとめることができます。 情報の表現形式は多種多様で、コンピューター情報処理の例は枚挙にいとまがない。算術演算処理に限らず、言語、文字、音声、画像などの情報処理の面で大きな発展を遂げた。 コンピュータにおける情報表示 数字、文字、漢字、プログラムなどのすべての情報はコンピューター内部の記憶、処理、転送において、すべてバイナリコードで表されています。 1.バイナリ数 日常生活では「十進制」が多く使われています。十進数は「0-9」の十個の数字を使い、「十進一に会う」という原則に基づいて数えます。コンピュータでは、二進数を使って、コンピュータに情報を伝える「言語」として使われています。 まず、バイナリで数えたほうが便利です。デジタル「0」と「1」だけで表し、「二進一に会う」という原則的なカウント（バイナリと十進数の対応関係は表1.2.1に示すように）します。電子計算機には電子部品が多く採用されており、回路のオンとオフ、パルスの有無、電位の高さとローなどの2つの状態が最も実現しやすい。この二つの状態も一番安定していて、回路自体の制御が容易です。一つは二つの異なる安定状態を持ち、互いに変換できるデバイスであり、バイナリ数で表現できる。電気的には2つの安定した状態で「0」と「1」を表すものが多く、例えば電子素子が持つ双安定動作特性を利用して、回路の断を「0」、回路の通は「1」を表すことができる。また、電灯が消えると「0」、電灯が「1」などと表示されます。「二進法」ではなく「十進法」を採用するなら、十種類の安定状態を持つ電子部品を探し出すことが必要です。このような素子は探しにくいです。だから、「二進法数」は電子部品における表現が一番実現しやすいです。
表1 2進数と10進数の換算対照表
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
バイナリ
十進数
0000
0
0011
3
0110
6
1001
9
0001
1
010
4
0111
7
1010
10
0010
2
0101
5
1000
8
1011
11
「バイナリ数」を採用した算術演算も簡単で、製造コストがより経済的です。2進数の加法と乗算の数式はそれぞれ4つの規則があります。足し算は0＋0＝0、0＋1＝1、1＋1＝10となります。乗算は0*0=0、0*1=0、1*0=0、1*1=1がありますが、10進数の加算と乗算の数式は0+0から9+9までで、0*0から9*9までの各ルール100条が必要です。
2.バイナリコード コンピューターの中の数はバイナリで表されていますが、パソコンでもアルファベット、数字文字、さまざまな記号、漢字などをバイナリコードで表しています。情報を処理する過程で、複数のビットのバイナリコードを組み合わせて様々な情報を表すことができる。しかし、バイナリの数が直感的ではないため、人々はコンピュータ上で実際に操作する時、入力、出力の数は10進数制を使います。 アルファベットと各種の文字はコンピュータでの伝送には一般的にAscllコード（American Standard Code For lnformation lntaccenhance）を使用しています。すなわち米国標準情報交換コードは7桁のバイナリ数を使ってアルファベットと各種常用文字を表現しています。 漢字情報の表示は複雑で、わが国では漢字数万個、常用漢字も7000個以上あります。統一のために、中国では漢字符号化基準を制定しました。一級、二級の漢字は全部で6763個で、二バイト（16桁のバイナリコード）で一つの漢字を表します。