質問より
- パワポの、五大装置に当てはまるものは、部品ではなく機能の名前ということですか？
- 機能の名称です。その装置を構成するために複数の部品が使われることもあります。
- ゲームソフトはソフトウェア入りハードウェアということですか。
- ゲームソフトのカセットは「ゲームのソフトウェアが書き込まれたメモリーカード」というハードウェアです。
- どのくらい複雑な動作をするとコンピュータが必要になるのですか。身近な機器でコンピュータが内蔵されていないものはあるのですか。
- 複雑じゃなくてもコンピュータを使った方が低コストで作れるものもあるので、広く使われています。一つのボタンで複数の動作をするものにはコンピュータが入っていますし、押すとピッピッとなるものなどにはコンピュータが入っています。コンピュータが入っていないものはたくさんあります。たとえばティファールなどの電気ポットなどは沸くと「パチン」といって物理的にスイッチが切れます。
- iOSをアップデートし、新たな機能が加わるとほぼ同時に新しいiOSのアップデート内容に合わせて使えるアプリが出てくるのはなぜですか？例えば、iOS14にアップデート…ホーム画面を自由にデコレーションアプリ…写真をホーム画面追加できるフォトウィジット
- OSで実現できる機能が増えると、その機能をPRするための「おまけアプリ」をOSのメーカーが提供することはよくあることです。その機能が有用であれば、OSメーカー以外のアプリ制作会社も提供するようになりますよね。
- お菓子作りで先生が好きな工程は何ですか。
- 試食です（笑）。レシピ通りに一度は作りますが、自分なりに改良したりしますよね。これがうまくいったかどうかを確かめるのが一番楽しいかも。実用的な理科の実験みたいなつもりでやってます。
- 体温計の中の部品（コンデンサーなど）については今後の授業でならいますか？というのも、中学で習ったはずなのに全然覚えていなくて、、、。
- どのようなものが使われているかを知っておくことは大切ですが、コンデンサーについて情報の時間に今後学ぶことはありません。五大機能のそれぞれの機能と主要な部品の名前ぐらいは知っておく必要があります。CPU・メモリ・ハードディスクなどは何ができるか理解しておいてください。トピック集P112に詳しく書いてあります。
- どこからコンピュータと言えるのかAIはコンピュータ？
- コンピュータというモノは五大機能を備えた電子計算機です。AIはコンピュータ上のソフトウェアであって、コンピュータがなければ動きません。
- この前ユニクロに行った時に商品のタグにRFIDなるものがあり、それで商品の数をカウントしてると父に聞きました。この自動レジの仕組みにはどのようなコンピュータが使われているのでしょうか。
- 普通のコンビニにあるレジと大差ありません。バーコードをバーコードリーダーで読むか、タグに入っているRFIDをRFIDリーダーで読み取るかの違いです。RFIDは記録されたデータを電波で読み取ることができます。バーコードは同じ商品なら同じ番号ですが、RFIDは同じ商品でもすべて違う番号なので、複数買っても数量を間違えず読み取ることができるのです。トピック集P61に説明があります。
- 一番最後のスライドの「測定時間経過後ブザー音」という文の下の方がかすれているのは、その下の文章だけが違う設定（ベクトルデータ？）を用いて表示しているのですか。
- 3回目のスライドの10ページ「電子体温計 制作例」ですね。以前説明したとおり、私のスライドは文字の周りが白く囲われています。行間隔が狭いため、上の行に下の行の白囲みがかさなっているようです。
- 最近、iPhoneでiOSのアップデートをしました。元々コンピューターに搭載されている機能とはさらに別に機能を増やせるのがアップデートだと思うのですが、これはどのような仕組みでできているのですか。コンピューターが書き換えられたりしているのですか。
- OSを書き換えています。全面的に書き換えることもありますが、OS自体がいくつかのパーツに分かれていて、そのパーツを書き換えることが多いようです。
- 佐藤先生は情報オリンピックに参加しますか。
- 残念ながら、年齢制限の3倍ぐらいの歳なので参加できません。
- 体温計に入っていた黒いのは何故コンピュータと言えるのですか？情報が集まってるからですか？どうやったらコンピュータと分かるのですか？
- コンピュータとは何かというテーマの授業でしたね。コンピュータの特徴として五大機能について学びました。コンピュータというモノは五大機能を備えた電子計算機です。
- どうして温度計のコンピューターを暴くのをやめることにしたんですか。下手にやると爆発とかするんですか。
- はがれないんですよ。
- CPUの優劣はどうやって決まるのだろうか
- 高速に処理ができることです。高速に処理するためには、1秒間に何回処理するかということと、1回にどれだけのデータを処理するかという2つの面から見ることができます。1秒間に処理する回数はクロック周波数といわれ、5回目の授業で説明します。1回に処理できるデータはビット数で決まります。最近は64ビットコンピュータが主流ですが、2の64乗で表されるデータって1844京通りのデータですからね。
- AIの自発的な動きはプログラムされたものなのかどうかが気になった。
- AIに自発的な動きなんかありません。すべてプログラムに従って動いています。あらかじめ定めたプログラムに従い、データを解析し、そのデータに基づいて動作するのがAIです。あらかじめ答え方が定まっているのではなく、データに基づいて答え方を変えるだけで、自発的に動いているのではありません。
- 五大機能のうち制御装置以外は実例をイメージできましたが、制御がよくわかりません。体温計の例では表示や音とありましたが、それは出力とどう違うのですか。
- 最近では演算装置と制御装置は一体化されCPUとなっているので、制御装置だけを考えるのが難しくなっています。コンピュータ内部のデータのやりとりを制御しています。それぞれの装置がタイミング悪くデータを送りつけても受け取れないわけで、送るタイミングの制御が必要ですよね。内部でも命令をもらいに行ったり、データを書き込んだり、いろいろと制御しなければならないことがあるのです。表示するディスプレイや音を鳴らすブザーは出力装置ですが、その動作を制御しているのが制御装置です。
- ハードウェアとソフトウェアが協調するために何か条件や定義みたいなものは必要ですか？
- ハードウエアの仕様、OSの仕様は厳格に決められています。勝手にハードウェアに新たな機能を追加しても、OSが対応しなければその機能が使えないわけです。
- レコードプレイヤーの記憶装置は何なのか思いつかなかった。
- レコードプレーヤーはコンピュータは入ってないですよね。入っていたとしても回転数の制御のために使われているぐらいだと思います。回転数制御のためのコンピュータに入っている記憶装置なら、何を記憶したらよいのかわかりますよね。
- G組やF組は授業の先頭を走っているクラスだとお聞きしましたが、そのような場合、アンケートの提出が授業実施日ではなく、その翌日中になってしまっても、少しでも減点はあるのでしょうか。
- 気になるなら当日中に提出してください。
- スクリーンショットは画面自体は入力に含まれますか。それとも出力の一部になるのですか。
- スクリーンショットは画面という出力装置に出力されている画像データを画像データとして保存しておく機能です。
感想より
- 精密なハードウェアの構造を見て、温度や衝撃、粉塵などで狂わずに正常に普段から作動するのが不思議だった
- 装置といっても基板の上の回路ですから、振動や熱などの障害にに強い部品や作り方などを工夫しているのです。CPUに使われる半導体は熱に弱いので、性能を確保するためには排熱性能が大切だったりします。
- コンピュータを使えば、機械の中の構造の精度を上げなくてもコンピュータを調整するだけで機械を生産できることに驚きました。
- 昔のCDプレーヤーの話ですね。CDプレーヤー発売当初は高額（調べたら168,000円でした）だったのですが、現在ではコンビニで5000円も出せば変えます。昔は読み取りレンズを高い精度で作る必要があって、高額だったのですが、最近では安いプラスチックレンズで読み取った信号をコンピュータで補正することで、安いプレーヤーが作れるようになったそうです。コンピュータを使った方がコストダウンできるんですね。
- コンピュータは小さいのにもかかわらず、五大機能が入っているのはすごい技術だなと思い技術の進歩に感心しました。コンピュータはどんなものにも入っていて一個当たり何円で買えるのか気になりました。
- 数十円じゃないでしょうかね。調べてみました。ちゃんとしたタイマー用の555と呼ばれるICは21.8円で買えるようです。100均のキッチンタイマーはもっと安いものが使われていると思います。
- コンピュータはどのようにして記憶しているのかが気になった。
- 記憶の仕組みですね。これ、面白いのですが、授業で説明するには難しすぎなんです。トランジスタとコンデンサを組み合わせ、電気があるのかないのかで０と１を記憶します。比較的わかりやすそうなのは以下のページです。DRAMとは？DRAMの構造・動作原理を図解で説明
補助記憶装置はまた別の記憶する方法が使われています。 - どの機会でも記憶装置と制御装置がなかなか出てこなくて苦戦していたことがみんなからの質問から分かった。自分もエレベーターで考えたところなかなかでてこなかった。
- 何階まであるのかというデータを記憶しておかないと、事故が起こってしまいます。こういった単純なことも記憶装置に記憶しておかないと、コンピュータって正しく動作しないんです。他にも動作のプログラムは必須ですよね。大規模なビルで複数のエレベータが並んでいるとき、まるで追いかけっこをするように動作して、いつまでたっても来ない時がありますよね。上手に待ち時間を短くする頭のいいエレベーターは、優れた運転ソフトウェアが入っているのです。
- タッチペンの仕組みはたしかにすごいと思った。同時ということはあの小さい中に計算する器具が入っているということだし、タッチペンができたころのものとくらべてどのくらい早くなったのか調べるのも面白そうだと思った。
- タッチペンはペン先が押し込まれると、その度合いを信号に変えてBluetoothで送信します。ペンの中のコンピュータ、いい仕事していますね。Surface側では、受信した信号を処理してペン先の位置に黒い点を表示して、ペンの動きに合わせて黒い場所を書き加えていきます。Surfaceもいい仕事しているんです。
- タッチペンなど入力装置か、出力装置か曖昧なものが思っていたよりも多くて驚いた。
- タッチペンってそのものがコンピュータなんですね。ペン先やボタンという入力装置の信号をBluetooｔｈでコンピュータに出力しています。Surfaceというコンピュータから見ると、コンピュータに情報を入れてくれる機器なので、入力装置ということになりますよね。
- 洗濯機に重量センサーがないことと知り、できるだけ装置を減らそうとしているのだろうと思った
- 洗濯機は衣類の重さを量るのに、とりあえず回してみて、回すのに必要な電流の値で推測しているそうです。センサが少なくてすむならコストダウンになりますし、重量センサではかるには、量るものを吊る（または支える）構造にして重さを1点に集中させる必要がありますが、洗濯機の構造上、難しいなんてことも理由の一つだと思います。
- 温度というアナログの情報をデジタルの36.5℃とかにする温度センサーは入力装置とも演算装置とも言えると思った。
- センサー自体はアナログで、温度によって抵抗値が変わります。この抵抗値をコンピュータが読み取って温度をデジタルの値にします。つまり、センサーは入力装置です。
- 今回の授業ではコンピューターの仕組みについて学んだ。入力装置や記憶装置、演算装置、出力装置など、定義だけ見れば人間と同じだなと思った。周りの状況を目で認識して、脳みそで演算して、運動神経で関節を動かす。人間もコンピューターといえるのでしょうか。
- 記憶装置は覚えたことは忘れないですけど、私はすぐに忘れちゃいますからね。コンピュータではありません。いろいろ工夫して命令されていないことをしたり、ちょっと間違えたりしますから、コンピュータではありません。
でもコンピュータってComputerで最後がerなので、実は人を表しているんです。Computerは「計算する人」で、今のコンピュータがない時代に、性格に複雑な計算をするプロの計算士がいたんですね。 - 今までのコンピュータは液晶があって、そこに文字や数字が映し出されるものというイメージがありましたが、扇風機などがそうではない中でコンピュータだったので、液晶以外での出力方法に注目していきたいと思いました。
- 液晶画面がなくても、LEDのランプがついていたり、操作するとピッピッって鳴ったり、タッチパネルで操作できたりするものは、コンピュータが入っていると考えてください。
- テレビの入力装置はアンテナなのか、赤外線のセンサーなのか気になった。
- アンテナは電波をとらえるセンサだと考えられるので、入力装置です。リモコン受光部に使われる赤外線センサも入力装置です。入力装置は一つだけでなく複数あるものが多いですよね。スマホのセンサーは10個ぐらいありますし、スイッチもいくつかついています。
- コンピュータを人間に例えるとすると、データが刺激で、それを受け取るセンサー、或いは入力装置が五感で、OSは受け取ったデータをアプリケーション(脳)に送る神経だと思います。この場合、やかんに触れて思わず手を離す「反射」が起きた時、つまり刺激が脳より先に脊髄に伝わり命令が出される時、脊髄はファイヤーウォールに例えられるのだと思いました(危険な通信はある程度のところで遮断するため)。人間が生まれた時、脳死など場合を分けて例えると、コンピュータの構造がわかりやすくなると思いました。
- あまり丁寧に細かくたとえてしまうと、そもそもが別なものなのでつじつまが合わなくなります。大まかな仕組みを理解するときには「たとえ」が有効なのですが、そこから先はたとえずに、対象そのものについて考える方が良さそうです。
- あらゆるコンピュータには五大機能というものがついているが、その中でも記憶機能の部分を見つけるのが難しかった。
- CPU（演算装置と制御装置)には記憶する機能はないんです。そう考えると、絶対に必要だとわかると思います。どう動いたらよいか、具体的に言うと電源を入れたら最初にどんな画面を出したらよいかといったプログラムを書いてあるのは記憶装置になります。
- コンピュータとはなんなのか考えることができた。AIにも５大機能は関わっているのかなと思った。
- AIってコンピュータのアプリケーションソフトウェアですから、五大機能はありません。単なるソフト、単なるアプリです。AIに対してなんだか間違った知識というか、妄想というか、すごいものだと思いすぎに感じます。
- 温度計のハードウェアを見て、温度計の機能だけでとても複雑なセンサーや小さな抵抗がたくさんあり、スマートフォンなどはどうなっているか気になった。また自分のスマートフォンの外カメラの画面が真っ黒になったことがあるので、何が破損していたのか調べたいと思った。ソフトウェアのアップデートはプログラム全体を変えているのか疑問に思った。リモコンなど赤外線を使うコンピューターはどうやって通信しているか気になった。
- 2赤外線を使ったリモコンは赤外線の点滅のパターンで0と1を表現して信号を送っています。最初にメーカーの番号を送ることになっているので、違う機器が間違えて反応することがないようになっているそうです。
- キッチンタイマーなどもコンピュータによって動いてると聞き、コンピュータのイメージ映像が、情報室にあるようなパソコンから、緑の基盤に変わった。
- 緑の基盤はソルダーレジストという保護膜がついているんです。基盤は一般的には黄土色なんですよ。
- 先生が温度計を分解している写真を見て、機器を分解して内部構造を見るのはとても面白そうだなと感じたので、家にある壊れたDSを土日に分解してみようと思った。
- 分解のプロセス写真を撮って共有してください！
- ソフトウェアの入ったメモリー機能のあるものを「ソフト」と呼んできて違和感を感じていなかったのにも驚いた。昔は直接ダウンロードできる技術はなかったのだろうか。
- ダウンロードができるようになるには、技術だけでなくインターネットが費用を気にせずに使えることが前提ですよね。インターネットが家庭に普及し始めたのが1990年代ですが、当初はすごい遅い回線（通信制限がかかった時の速度以下）でも月に1万円以上したのです。
- バイクや車の中にはコンピューターがすごくたくさん入っていることがわかったが、それらのコンピューターは、互いにコントロールしたり、影響しあっているのか気になった。
- それぞれの部品に組み込まれたコンピュータが機能を果たすだけのものもありますが、ブレーキに使われるコンピュータなどはその信号を車の中で共有することで、安心・安全に車が動作するようになっています。車のコンピュータ専用のOSなんていうものもあるのです。
- DSのカセットの話の際、「私たちがほんとに欲しいのはカセットの中身の実体のないソフトウェアである」ということがわかり、それならダウンロード版を買った方が、実体のあるカセット代を払わなくて済むのでお得なのではということに気づきました。
- そうなんです。カセットなんかいらないんですよね。その中身のプログラムというデータが欲しいのです。ダウンロード版なら、そのいらないハードウェアの代金分だけ安くていいはずですよね。
- どのコンピューターも、プログラムを記憶しているから記憶装置の内容というのは感心した。自動ドアの記憶作業はどんなんだろうなと疑問に思った。調べたら、履歴記憶システムのある自動ドアもあるらしい。それは特許らしい。
- 疑問に思ったら調べるっていいですよね。自発的に学ぶことが大切です。
自動ドアのコンピュータが記憶しているのは、動作を制御するプログラムや時間帯に合わせて動作モードを変えるための設定時間などがあります。自動ドアはドア上部にあるセンサで人を感知しますが、どの程度の信号の強さの時に開くかの設定も書き込まれています。また、ドア横にあるセンサで挟まり防止動作もしていますよね。自動ドア、観察してみてください。 - 基盤についているとても小さな部品は韓国や中国などの半導体メーカーで作られていると思っていたが、日本で一番つくられていると聞いて驚いた。
- 基盤についているとても小さな部品は表面実装型抵抗やコンデンサーで、半導体ではないんです。一つバラで買っても10数円です。おそらく一つ数円で利益率なんてたかがしれています。利益率の高いパソコンやスマートフォンで使われるような高機能なCPUはすべて海外製です。日本には技術力があるなんて幻想なんです。
- エンジンの入り切りをボタンで行うことができる車に乗ったことがあるが、これはまさに見かけ上はただのボタンであるが、コンピュータが搭載されている「機械」だといえるだろう。
- 今の車のエンジンはスイッチ一つでかかります。これもスイッチが押されたらスターターモーターを回してエンジンをかけるという単純なものでなく、気温などに合わせて始動時の燃料の濃さを変えたりするなど、コンピュータが一役買っているのです。エンジンは一度かけたら目的地で車を止めるまでエンジンをかけたままにするものですが、信号待ちなどの停車時に自動的にエンジンを止めるアイドリングストップなどもコンピュータがあるからできることなのです。
- 同じスマホなのに使える機能と使えない機能があるのは、基本ソフトウェアが機種によって異なるからなんだな～と疑問が解決した。
- OSをアップデートすると使えるようになる機能ってありますよね。
- 以前テレビのTAKETECHという番組で、何らかの機械の仕組みを、センサ（S）、コンピュータ（C）、アクチュエータ（A）という三つに分けて紹介するのを視聴したことがある。この話と今日の授業はかなり関わりが大きいと思う。今後機械の仕組みを考えていく上で着想のひとつとしていきたい。また、コンピュータというものは五大装置によって構成されるということを学んだが、例えば人人間の体も、装置ではなくこれにあたる能力をもつ仕組みがあるため、コンピュータの概念があてはめることができると気づけた。
- NHKの10minBOX テイクテックってやつですね。機械的なものもありますが、コンピュータ仕掛けの電子的なものもあります。
- 身近にコンピュータが使われているものを上げるとキリがないくらいでそれだけコンピュータとそれを動かす電気に支えられていると思うと、停電やサイバーテロなどでコンピュータがハッキングされて使えなくなりでもしたら、コンピュータ由来の物が使えなくなり、一瞬で多くのものを失うから怖いと思った。自動車の故障なんかは特に人命にかかわってくるから、コンピュータ乗っ取り対策を考えていかないといけないと思った。
- 自動車に使われるコンピュータって一昔前の少し性能が劣るものだったりします。その分、耐久性や信頼性が高く壊れにくいんですね。また、回路も二重化されていたり、電子的に壊れても機械的にバックアップされていたりして、故障しても人命に影響しないよう設計されています。
- OSを作る、ってことはやっぱり凄いなと思った。政府がスマホのOSに懸念を示している、というようなニュースを見たことがある。単純にAndroid OSとiOSに知名度・ユーザー数に勝てないのもあると思うが、それ以上にOSを作ること自体のコストがかかりすぎるのかなと思った。
- OSを作っても、それに対応したハードウェアがなければ使えません。すでにあるハードウェアに対応したOSを作っても、すでにOSがありますから競争力がありません。OSとCPU・ハードウェアは単体では成立せず、まとめて作らないとだめなのです。
- androidとiphoneの比較も少しおかしいのではと思いました。androidとはgoogle社が提供するOSのことで、そのOSがGalaxyやXperiaといったハードウェアに搭載されています。一方iphoneとはapple社が発売しているハードウェアのことで、OSは同じapple社のiOSが搭載されています。ソフトウェアとハードウェアを比較するのはおかしいのではないかと思っていましたが、結局はiOSが搭載されたiphoneとandroid osが搭載されたスマホたちを比較しているわけだから、別に問題はないのではという結論に至りました。
- 身の回りにはコンピュータを使った製品が多くあるが、五大機能で表すのが難しかった。また、ハードウェアとソフトウェアは協調しなければ動作しないというのも、当たり前のことに見えるが、視点を変えれば同じソフトウェアでも使うハードウェアによって全く違ったプログラムにしなければならないので大変だと思った。
- ハードウェアと、ソフトウェアの違いを改めて知った。私たちはハードウェアを使って、ソフトウェアを操作していると分かった。これからその違いを意識して、意味を間違えないようにしたいと思った。身の回りにあるコンピュータを探すと、様々なものが挙げられた。コンピュータの持つ、五大機能の中でも、具体的に言葉にしずらいと感じた、記憶装置に注目したい。
- コンピュータの仕組みについて学んだが、コンピュータの内部で行われてることが結構人間でもやってるなと感じた。(例えば、数学の典型問題を解く時の頭の中の思考プロセスなど)
- コンピュータというとパソコンのように人間が能動的に操作して使うものというイメージが強かったが、それは五大機能のうちの入力が人間によるだけであって、別に人間が入力しなくてもコンピュータといえるということがわかった。たとえば電化製品などはコンセントに繋いでさえいれば勝手に電気が「入力」されるので、普段の認識は薄いものの、立派なコンピュータなんだなと思った。
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