コンピューターは、処理した情報をいつでも保存して返すことができるデバイスです。 今日のコンピューターは、プログラムと呼ばれる一般化された一連のプロセスを追跡することができます。 これらのプログラムにより、コンピューターはさまざまなタスクを実行できます。 「完全な」操作に必要で使用されるハードウェア、オペレーティングシステム（メインソフトウェア）、および周辺機器を含む完全なコンピューターは、コンピューターシステムと呼ばれます。 この用語は、接続されて連携しているコンピューターのグループ、特にコンピューターネットワークまたはコンピューターのクラスターにも使用できます。 最初の電気コンピュータはENIACです。
コンピューターは歴史を通じてさまざまな形で登場してきました。 20 世紀半ばの最初のコンピューターは大きな部屋ほどの大きさで、現在のコンピューターの数百倍の電力を消費しました。 21 世紀の初めまでに、コンピューターは腕時計に収まり、小さなバッテリーで動作するようになります。 非常に小型に製造できる主な理由は、1969 年に非常に小さなスペースに詰め込むことができる回路が半導体で作成できるようになったためです。 私たちが今日使用しているコンピューターは、コンピューターの最初のプロセッサ タイトルであるインテルの 4004 以降、勢いを増しています。 私たちの社会は、パーソナル コンピューターとそのポータブル版であるラップトップ コンピューターを情報時代の象徴として認識し、それをコンピューターの概念と同一視しました。 それらは今日広く使用されています。 コンピューターの基本的な動作原理は 0 進数システム、つまり 1 と XNUMX のみで構成されるエンコードです。
必要なソフトウェアを保存していつでも実行できる機能は、コンピューターを多用途にし、計算機と区別するための主な機能です。 Church-Turingの論文は、この多様性を数学的に表現したものであり、どのコンピューターでも別のコンピューターのタスクを実行できることを強調しています。 したがって、ポケットコンピュータからスーパーコンピュータまで、その複雑さが何であれ、メモリや時間の制限なしにすべて同じタスクを実行できます。
コンピュータの歴史
過去に「コンピューター」として知られている多くのデバイスは、今日の基準ではこの定義に値しません。 起動時のコンピューター sözcüこれは、計算プロセスを容易にするオブジェクトに付けられた名前でした。 この初期のコンピューターの例には、ナンバービード（そろばん）とアンチキテラマシン（紀元前150年から紀元前100年）が含まれます。 数世紀後、中世末期の新しい科学的発見に照らして、ヨーロッパのエンジニアによって開発された一連の機械的コンピューティングデバイスの最初のものはWilhelm Schickard（1623）に属しています。
ただし、これらのデバイスはいずれも、ソフトウェア対応（またはインストール可能）ではないため、今日のコンピューターの定義を満たしていません。 ウィービングルームでのプロセスを自動化するために1801年にJosephMarie Jacquardによって作成されたパンチカードは、限定的ではありますが、コンピューターの開発プロセスにおけるソフトウェア（インストール）の最初の痕跡のXNUMXつと見なされています。 ユーザーから提供されたこれらのカードのおかげで、ウィービングルームはカードの穴で説明されている図面にその操作を適応させることができました。
1837年、Charles Babbageは、最初の完全にプログラム可能な機械式コンピューターを概念化して設計しました。これを分析エンジン（分析エンジン）と呼びました。 しかし、彼は経済的な理由と彼の仕事を完了することができないためにこの機械を開発することができませんでした。
パンチカードの最初の大規模な使用は、会計取引で使用するために1890年にHermanHollerithによって設計された計算機でした。 当時ホレリスが所属していた事業はIBMであり、今後数年で世界的なコンピューターの巨人となる。 19世紀の終わりまでに、パンチカード、ブール代数、スペースチューブ、テレタイプデバイスなど、今後数年間のコンピューティングハードウェアと理論の開発に大きく貢献するアプリケーション（テクノロジー）が登場し始めました。
20世紀の前半、ますます複雑化するアナログコンピュータで、多くの科学的要件が満たされました。 しかし、それらは今日のコンピューターの絶対的なレベルからはまだほど遠いものでした。
コンピューティングアプリケーションは1930年代から1940年代にかけて改善を続け、デジタル電子コンピュータの出現は電子回路の発明（1937）の後にのみ起こりました。 この時期の重要な作品の中には次のものがあります。
- KonradZuseの「Zマシン」。 Z3（1941）は、1998進数に基づいて動作し、実数で動作できる最初のマシンです。 3年、ZXNUMXはTuringと互換性があることが証明され、最初のコンピューターの称号を獲得しました。
- Atanasoff-Berry Computer（1941）はスペースチューブに基づいており、バイナリ番号ベースとコンデンサベースのメモリハードウェアを備えていました。
- イギリス製の巨像コンピューター（1944）は、限られたファームウェア（インストール可能性）にもかかわらず、何千ものチューブの使用が十分に信頼できることを示しました。 II。 第二次世界大戦では、ドイツ軍の秘密の通信を分析するために使用されました。
- ハーバードマークI（1944）、構成が制限されたコンピューター。
- 米国陸軍によって開発されたENIAC（1946）は、小数のベースに基づいており、最初の汎用電子コンピューターです。
ENIACの欠点を特定し、その開発者はより柔軟でエレガントなソリューションに取り組み、現在は隠しソフトウェアアーキテクチャとして知られている、またはより一般的にはフォンノイマンアーキテクチャとして知られているものを提案しました。 John von Neumann（1945）の出版物でこの設計について最初に言及した後、このアーキテクチャに基づいて開発された最初のコンピュータが英国（SSEM）で完成しました。 XNUMX年後に同じアーキテクチャを取得したENIACは、EDVACと名付けられました。
今日のほとんどすべてのコンピューターがこのアーキテクチャに適応しているため、 sözcüまた、その日の定義としても使用されます。 したがって、この定義によれば、過去のデバイスはコンピューターとしてカウントされませんが、それでも歴史的な文脈ではデバイスと呼ばれます。 コンピュータの実装は1940年代から根本的な変化を遂げましたが、ほとんどはフォンノイマンアーキテクチャに忠実であり続けています。
スペースチューブベースのコンピューターが 1950 年代を通じて使用された後、1960 年代にはより高速で安価なトランジスタベースのコンピューターが一般的になりました。 これらの要因の結果、コンピューターは前例のないレベルで大量生産されるようになりました。 1970 年代までに、集積回路の実装と Intel 4004 などのマイクロプロセッサの開発のおかげで、パフォーマンスと信頼性が再び大幅に向上し、コストが削減されました。 1980 年代には、洗濯機など日常生活の多くの機械機器の制御装置にコンピューターが導入され始めました。 同じ時期に、パーソナルコンピュータが普及し始めました。 最後に、1990 年代のインターネットの発展により、コンピュータはテレビや電話のような日常的なデバイスになりました。
フォンノイマンアーキテクチャによると、コンピュータはXNUMXつの主要コンポーネントで構成されています。コンピュータには算術ロジックがあります。
メモリ
コンピュータのメモリは、数字を含むセルのセットと考えることができます。 各セルに書き込んだり、内容を読み取ったりすることができます。 各セルには一意のアドレスがあります。 34つのコマンドは、たとえば、セル番号5.689の内容をセル番号78と合計し、それをセル8に配置することです。 それらに含まれる番号は、何でも、番号、コマンド、アドレス、文字などにすることができます。 それを使用するソフトウェアのみがそのコンテンツの性質を決定します。 今日のコンピューターの大部分は、データを保存するためにXNUMX進数を使用しており、各セルにはXNUMXビット（つまりXNUMXバイト）を含めることができます。
したがって、255バイトは0の異なる数値を表すことができますが、それらは255から128または-127から+2までしか指定できません。 並べて配置された複数のバイト（通常は4、8、またはXNUMX）を使用すると、はるかに大きな数を記録することができます。 最近のコンピューターのメモリーには、数十億バイトが含まれています。
コンピュータにはXNUMX種類のメモリがあります。 プロセッサのレジスタは非常に高速ですが、容量が非常に限られています。 これらは、はるかに遅いメインメモリにアクセスするプロセッサのニーズを満たすために使用されます。 メインメモリは、ランダムアクセスメモリ（REBまたはRAM、ランダムアクセスメモリ）と読み取り専用メモリ（SOBまたはROM、読み取り専用メモリ）に分けられます。 それはいつでもRAMに書き込むことができ、その内容は電力が維持されている間だけ保持されます。 ROMにのみ読み取ってプリロードできる情報が含まれています。 強度に関係なく、このコンテンツを保持します。 たとえば、データやコマンドはRAMにありますが、コンピュータのハードウェアを制御するBIOSROMにあります。
メモリの最後のサブタイプはキャッシュメモリです。 プロセッサ内にあり、メインメモリよりも高速で、レジスタよりも容量が大きくなっています。
入力/出力は、コンピューターが外界からのデータを交換するために使用するツールです。 一般的に使用される入力ユニットには、キーボードとマウスが含まれ、出力には、画面（またはビューア、モニター）、スピーカー、およびプリンターが含まれます。 一方、固定ディスクと光学ディスクは両方のタスクを実行します。
コンピュータネットワーク
コンピューターは、複数の環境間で情報を調整するために 1950 年代から使用されてきました。 米軍の (SAGE) システムは、このようなシステムの最初の包括的な例であり、(Sabre) などの多くの特殊目的商用システムの先駆けとなりました。 1970 年代、アメリカの技術者は軍内で実施されたプロジェクトの枠組みの中でコンピューターを相互に接続し (ARPANET)、現在コンピューター ネットワークとして知られているものの基礎を築きました。 時間が経つにつれて、このコンピュータ ネットワークは軍事および学術部門に限定されずに拡大し、今日ではビルギスナール (インターネットまたは一般ネットワーク) 内に数百万台のコンピュータが作成されました。 1990 年代までに、スイスの CERN 研究センターで開発されたグローバル ネットワーク (World Wide Web、WWW) と呼ばれるプロトコル、電子メールなどのアプリケーション、イーサネットなどの安価なハードウェア ソリューションにより、コンピュータ ネットワークが普及しました。
ハードウェア
ハードウェアの概念には、コンピューターのすべての触覚コンポーネントが含まれます。
| ペリフェラルユニット（インレット/アウトレット） | ログイン | マウス、キーボード、ジョイスティック、ブラウザ |
| エグジット | モニター、プリンター、スピーカー | |
| それらの両方 | フロッピードライブ、ハードディスク、光ディスク | |
| リンクユニット | 短距離 | RS-232、SCSI、PCI、USB |
| 長距離（コンピュータネットワーク） | イーサネット、ATM、FDDI |
入力/出力ユニット
入力/出力により、データ処理システムの異なる機能ユニット（サブシステム）間の通信、またはこれらのインターフェイスに直接情報信号を送信できます。
入力は、さまざまなユニットから受信した信号です。 出力は、これらのユニットに送信される信号です。 I / Oデバイスは、ユーザー（または他のシステム）がコンピューターに接続するために使用します。 たとえば、キーボードとマウスはコンピュータ入力デバイスです。 スクリーン、スピーカー、プリンターはコンピューターの出力デバイスです。 さまざまなデバイスが入力信号と出力信号を使用してコンピューターに接続します。 モデムと接続カードがその例です。
キーボードとマウスは、ユーザーの物理的な動きを入力として受け取り、これらの物理的な動きをコンピューターが理解できるレベルにします。 出力ユニット（プリンター、スピーカー、スクリーンなど）は、コンピューターによって生成された出力信号を入力信号として受け取り、これらの信号をユーザーが表示および読み取りできる出力に変換します。
コンピュータアーキテクチャでは、中央処理ユニット（CPU）とメインメモリがコンピュータの心臓部を形成します。 メモリは中央処理ユニットでデータを直接読み取り、独自の命令で中央処理ユニットにデータを直接書き込むことができるためです。 例として、フロッピードライブはI / O信号を考慮に入れます。 中央処理ユニットのI / Oメソッドの提供は、低レベルのコンピュータープログラミングでデバイスドライバーを完成させるのに役立ちます。
高レベルのオペレーティングシステムと高レベルのプログラミングにより、理想的なI / Oの概念と基本的な要素を区別して操作できます。 たとえば、Cプログラミング言語には、ソフトウェアのI / Oを整理するための関数が含まれています。 これらの関数を使用すると、ファイルからデータを読み取ったり、これらのファイルにデータを書き込んだりできます。
ソフトウェア
ソフトウェアの概念は、コンピューター内のすべての重要でないコンポーネントを表します。ソフトウェア、プロトコル、およびデータはすべてソフトウェアです。
| OS | Unix / BSD | UNIX V、AIX、HP-UX、Solaris（SunOS）、FreeBSD、NetBSD、IRIX |
| GNU / Linuxの | Linuxディストリビューション | |
| Microsoft Windowsの | Windows 3.0、Windows 3.1、Windows 95、Windows 98、Windows NT、Windows CE、Windows XP、Windows Vista、Windows 7、Windows 8 Windows 8.1 Windows 10 | |
| DOS | DOS / 360、QDOS、DRDOS、PC-DOS、MS-DOS、FreeDOS | |
| Mac OSの | Mac OS Xの | |
| 組み込みおよびリアルタイムのオペレーティングシステム | 組み込みオペレーティングシステムディレクトリ | |
| 図書館 | マルチメディア | DirectX、OpenGL、OpenAL |
| ソフトウェアライブラリ | Cライブラリ | |
| データ | コミュニケーションルール | TCP / IP、Kermit、FTP、HTTP、SMTP、NNTP |
| ドキュメント形式 | HTML、XML、JPEG、MPEG、PNG | |
| ユーザーインターフェース | グラフィカルユーザーインターフェイス（WIMP） | Microsoft Windows、GNOME、KDE、QNX Photon、CDE、GEM |
| テキストユーザーインターフェース | コマンドライン、シェル | |
| Diğer | ||
| アプリケーション | オフィス | ワードプロセッサ、デスクトップパブリッシング、プレゼンテーションソフトウェア、データベース管理システム、スプレッドシート、アカウンティングソフトウェア |
| コンピュータアクセス | スキャナー、Eメールクライアント、グローバルWebサーバー、インスタントメッセージングソフトウェア | |
| デザイン | コンピューター支援設計、コンピューター支援生産 | |
| チャート | セルラーグラフィックエディター、ディレクショナルグラフィックエディター、3Dモデラー、アニメーションエディター、3Dコンピューターグラフィック、ビデオ編集、画像処理 | |
| 数値音 | デジタルサウンドエディター、オーディオプレーヤー | |
| ソフトウェア工学 | コンパイラ、トランスレータ、インタプリタ、デバッガ、テキストエディタ、統合開発環境、パフォーマンスレビュー、変更管理、ソフトウェア構成管理 | |
| ゲーム | 戦略、冒険、パズル、シミュレーション、ロールプレイング、インタラクティブフィクション | |
| Ek | 人工+、アンチウイルスソフトウェア、ドキュメントマネージャー |
最初にコメントする