コンピュータ内のデータ２進数（ITパスポート）
データの中身はどうなっているのか？
コンピュータのデータは２進数で出来ている。
２進数とは？
一般的につかわれている数字は１０進数といい９の次は１０と桁が上がってゆく、次に上がるのは９９の次で１００になる。
ところが、２進数は「０」の次は「０１」その次は「００１」という感じで桁が上がってゆく。
なぜそうなるのか？
２進数は２乗の世界だからである。
つまり、１✕２の何乗という書き方をする、左から最初の値は１✕２の０乗から始まり、１０進数の「１」を表す。
左から２番めは１✕２の１乗つまり１０進数の２である。
「２」とは書かずに「１と０」と書く。
つまり「１０」が２進数の２になる。
右から３番目は１✕２の３乗となる。
え？
と思うのは無理もない、普段の数字の感覚とは別の進み方をするからだからだ。
では、２の２乗はどうなるか？
２✕２✕２＝８となるが表示のしかたが違う。
「１００」となる、
なぜか？
これを１００（百）と読むから分からなくなる。
イチ・ゼロ・ゼロと読む
２進数はさいしょから決まっている数字を、右から順番に並べているだけ。
例えば：「１１１１」は
一番右は「１」二番目は「２」三番目は「４」四番目は「８」ときまっており、これは絶対に変わらない。
つまり、１１１１と見た瞬間に８＋４＋２＋１と考える、答えは１５。
なので見た目で「１５」と覚えてしまう方法もある。
ただし、途中に０が入る時は注意！！
２進数は覚える必要あるの？
ITパスポートを目指す人はその先に色々な資格が存在する、「そこまでやらない」と思うかもしれないが、インターネットを始めネットワークやその他の学習で社会に関わる度に出てくるので、確実に覚えておこう。
根本的な疑問として、
２進数の最初の数字はなぜ１となるのか？
１✕（２✕０）二の０乗だからである。
２進数の全ての位は「１✕２の数乗」となるか又は、「０✕２の数乗」となる。
では、１０１はいくつか？
数式で表すと右から見た場合、
１✕２の２乗と０✕２の１乗と１✕２の０乗となる。
答えは、４と０と１になるので「５」になる。
１０１＝５と覚えるのもいいが、限界もあるのでやはり計算方法は覚えておいたほうがよい。
※ちなみにコンピュータは見た目で覚えて電流のON/OFFを行う。
１０進数を２進数にする計算方法
１０３を２進数に変換計算してみよう、
まず、
１０３をとにかく「２」で割る。
え？割れないよ。
たしかに、割れない。
そこで、割れない時は１を引くと割れる。
つまり、１０２割る２は５１になる。
この時、１を引いたので覚えておくために一番右に「１」と書く。
・１０３÷２＝１と５１
次に、５１を２で割る
割れないのでまた１を引く
５１から１引いたので５０を２で割る。
２５になる。
・５１÷２＝１と２５
ここで１を引いたので覚えておくために、また１を書く。
さっきの１と今回の１をつづけて、１１となる。
さらに２５を２で割る。
割り切れないので再び１を引く。
・２６÷２＝１と１２
１を引くのは３回目なので、
１１１と書いておく。
次に１２を２で割るこんどは割り切れるので１を引かない、だから、０と書く。
０１１１と書いておく。
次に、６を２で割る、割り切れるので１を引かないので、０と書く。
００１１１と書いておく。
次に、３を２で割る、割り切れないので１を引くので１と書いておく。
１００１１１と書いておく。
最後に１がのこった、１を２で割り切れないので、１を引いて０にする。
１を引いたので１を書いておく。
すると、
１１００１１１となる。
完成！
これが、１０３を２進数で表した形となる。
まとめると、
（１０３−１）÷２ 右から１
（５１−１）÷２ 右から１１
（２５−１）÷２ 右から１１１
１２÷２ 右から０１１１
６÷２ 右から００１１１
（３−１）÷２ 右から１００１１１
（１−１） 右から１１００１１１
最初と最後が分かりにくいかもしれませんが、
とにかく割れなくなるまで割る。
この場合２進数の計算は
６４＋３２＋０＋０＋４＋２＋１と読む。
２進数は１と０しか表記しないので、
１１００１１１となりますが。
数字の決まりは次のような順になっています。
６４・３２・１６・８・４・２・１
１・１・１・１・１・１・１
この場合全部を足して、１２８となります。
右から順番に
「０・２・４・８」と倍数ごとに増えてゆく。
０の部分は１✕（２の０乗）と考えるのが肝心、つまり「１」。
２の部分は１✕（２の１乗）と考える、つまり「２」。
４の部分は１✕（２の２乗）て考える、つまり「４」。
こので「１✕」とあるが該当が無い場合は「０✕」とすることも同時に覚えておかないと数字が合わない。
では、最後に次の２進数を１０進数に直すとどうなるか？
１・１・１・１・１・１・１・１・１は？
２５６・１２８・６４・３２・１６・８・４・２・１と訳す。
そして、全部足し算をする。
答え：５１１
実にシンプルなのだが間違い防止に計算機は必要かも。
次回は恐怖の１６進数についてサクッと覚えます。
アプリケーションソフトウェア（ITパスポート）
ソフトウェアの種類
「アプリ」と省略されるソフトウェア
通常アプリといえばスマホなどの個別のソフトウェアを思い浮かべます。
アプリとは応用ソフトウェアです。
それでは色々なアプリを見てみましょう。
・ワープロソフト：文書作成を主体とするソフト、写真も挿入できる（Worｄ、一太郎、Page、など）。
・表計算ソフト：計算式を主体にセルというマスに数値や文字を入力して自動で計算するソフト（Excel、スプレッドシート、など）
・WEBブラウザ：Webサイトのページを閲覧するためのソフト、Webメールも見れる（クローム、エクスプローラ、エッジ、サファリなど）
・プレゼンテーション資料制作：会議や講演、講義などで使用する資料作り（パワーポイント、キーノートなど）
・プラグイン：他のアプリケーションの拡張機能として組み込んで使うソフト。（ワードプレスやフェイスブックに組み込む、種類は多数）
・PDF：無償で誰でもつかえるソフト、ワープロソフトで制作した資料をPDF形式で保存することでたいていの閲覧者は自分のデバイスで見ることができる。
・データベースシステム：たくさんのデータを一定の規則に従って蓄積したもの、必要なデータを効率よく引き出せる（My SQL、ACCESS、など）
・マルチメディアオーサリングツール：画像、音声、文字などを組み合わせてマルチメディアコンテンツを作成することができる。（アドビフラッシュなど）
Webサイトなどはまさにマルチメディアと言えますが、マルチメディアオーサリングツールとは別儀にかんがえてください。
HTMLやCSS、JavaScript、PHPなどのプログラムげんごを組み合わせて製作者の自在に表現できるものです。
拡張子とは
拡張子とはOSがファイルの種類を判別するためのものです。
必ずファイル名の後に「 . 」をつけてから拡張子を入力します。
拡張子の種類
画像関係：「 .jpg 」「 .png 」「 .gif 」「.pmp 」など。
動画関係：「 .mpg 」「 .avi 」「 .mp4 」など。
音声関係：「 .mp3 」「 .aif 」「 .wave 」など。
You TubeとInstagramでは動画拡張子が違ったりするので迷ったときはサイトの説明などで確認しましょう。
ARとVR
AR（オーグメンテッド・リアリティ）とは「拡張現実」画像と動画や・画像と画像を組み合わせて視覚効果でイメージさせるもの。
VR（バーチャル・リアリティ）とは、コンピュータグラフィックスや音響、匂い、などを組み合わせて人工的に現実感を出す仮想現実。
MR（ミクスト・リアリティ）とは、現実の建物や設備にコンピュータグラフィックスや音響、その他を組み合わせてリアルタイムで表現する複合現実。
次回はコンピュータで扱うデータについてサクッと覚えます。
ファイルとディレクトリ（ITパスポート）
ファイルとディレクトリ
これを覚えておかないとHTMLやCSSが完成してもどこに入れていいのかサッパリわからない。
ファイルってなに？
データを入れておく入れ物です。
データ？
例えばテキストファイル、WEBサイトもホームページも全てテキストファイルで出来ている。
このテキストファイルをWEBブラウザ読み込んで文字や線に変換して表現している。
WEBサイトとホームページってどう違うの？
ホームページはトップページとして固定されているもの、一方WEBさいとはそこからツリー状に枝分かれして構成されている。
（めんどくさいので全部ひっくるめてホームページと呼んでいる）
これと同じようにPCの中ではファイルが分岐して保存してある、このトップに有るフォルダがルート・ディレクトリというフォルダになる。
その下にあるファイル・フォルダをカント・ディレクトリという。
ディレクトリってなに？
ファイルの管理情報（名前・サイズ・場所など）が入っているファイルをグループ化するもの、フォルダとも言う。
更に簡単に言うとディレクトリは「箱」でファイルは「紙」。
フォルダとファイルを間違えやすいので注意！
ディレクトリの表示法
このディレクトリが上から階層構造になっているのが普通です。
一番上はそれぞれルートディレクトリがあり、ルートディレクトリを経由して下位の層につながる。
「 / 」か「 ¥ 」がルートディレクトリを示す
例えばAというルートディレクトリがあるとすると「 /A 」と表す。
Aの下にBがあるとすると「 / A / B 」となる。
「 / アニメ / ルパン三世 」となる。
ところが・・
必ずアニメからルパン三世に移動するとは限らない。
ルパン三世からアニメに移動する場合もあるのでそのばあいどうすのか？
先頭に「・・」をつける。
ルパン三世から見た場合「・・/ アニメ」と表現することで上の階層に有ることを示す。
この様に道順を示すことを「パス」と言う。
絶対パスと相対パス
パスには２種類ある
絶対パスと相対パス、絶対パスは上から順番に示すことを言う。
例えば、「 / アニメ / ルパン三世 」は上から順番なので絶対パス。
一方、相対パスは「ルパン三世」から見て同じ「アニメ」の配下にある「サザエさん」へのルートを示すので。
「・・ / アニメ / サザエさん」となる。
覚える言葉は４つ
「絶対」「相対」「ルート」「カント」
以上で試験対策はOK！
次回はアプリケーションソフトウェアについてサクッと覚えます。
ソフトウェアとOSの役割（ITパスポート）
基本ソフトと応用ソフト
前に習った 「手で触れないもの」がソフトウェアであることは覚えていると思います。
基本ソフトとは何か？
ズバリOS（Operating System）オペレーティング・システムのことです。
OSとはPCのハードウェアとソフトウェアを繫ぐ役割をしています。
ここで言う繫ぐとは管理し制御するということです、CPUやメモリはハードウェアですのでハードウェアをソフトウェアをの関係の間に入って管理・制御します。
PCの黒い画面がたまに出ることがありますが、これをBIOS（バイオス）といいます、これもソフトウェアですがハードウェアの制御を行っており、OSが起動するとその役割を引継ます。
電源ON → BIOS → OS →（応用ソフトウェア）です。
と、いうことは１つのPCに複数のOSを搭載できるのか？
この場合マルチブートがあります、複数のOSを電源の入れ直しでスタート段階でどのOSを使うか選択できるシステムです、Mac( boot loader ) Windows Boot Managerなどがあります。
OSの種類
・Window（PC用）
・Mac（PC用）
・Linux、FreeBSD（UNIXににせて作られたOS）PC・サーバ、携帯電話につかわれている。
スマホと携帯電話の違い
スマホ（スマートフォン）はソフトウェアを制作し追加できるの対して携帯電話（フィーチャーフォン）はキャリア（メーカー）が制作し提供している。
以上のことからスペックが全然ちがう事が挙げられます。
OSの種類はIT系の資格で度々出題されるのでハッキリおぼえておきましょう。
ジョブとタスク
コンピュータが行う処理をジョブやタスクと呼びます。
ジョブって？ 人間から見た単位でコンパイルやリンクなどです。
タスクって？ コンピュータの中で細分化された仕事の単位です。
マルチタスクとは複数のタスクを同時に並行して実行する機能です。
マルチタスク対応である事でWEBブラウザとメールソフトを同時に実行できます、実際にはPDFやExcelなど複数のソフトを同時に可動させるのは一般的です。
プラグアンドプレイ
最新のOSでは新しいデバイス、つまりマウスや外付けHD又はブルーレイディスクプレイヤーなどをPCなどに挿し込むことで直ぐに使えます。
これをプラグ・アンド・プレイ（Plug and Play）と呼びます。
この動作にはディスクドライバというソフトウェアが必要になる。
PCには標準ドライバというソフトウェアが入っているが、これでキーボートやマウスなどを連動することができる。
プリンタやAV機器（Audio Visual）などは別途ソフトをインストールする必要がある場合が多い。
仮想記憶方式
補助記憶装置は前に覚えましたが、そこに記憶されているデータをメモリに呼び出し処理されます。
補助記憶装置ってなんだっけ？
HDDハードディスクドライブやSSDですフラッシュメモリなど。
メインメモリでしばらく使っていないデータを移動しておいて、必要なときによびだします。
ただし、メモリの容量には上限があるので、補助記憶装置の一部をメインメモリの代わりとして使うことで見た目上のメモリの容量を増やします、これを仮想記憶方式と呼びます。
次回はファイルとディレクトリについてサクッと覚えます。
インターフェース（ITパスポート）
インターフェースとは
インターフェースってなんだ？
簡単に言うとプラグやケーブルの種類。
差し込みできる物とそうでないものが有ります規格が違う種類のケーブルやコネクタは全く使えないということ。
例えば：インターネットをつなぐLANケーブルと電話機をつなぐモジューラーケーブルでは見た目はあまり変わらないが、全く違う。
コネクタの先端を見ると８芯あるのがLANケーブル、２〜６芯しかないのが電話機のケーブルとなる。
ところでコネクタってなんだ？
コネクタとはピンコネクタというPCなどに使うケーブルの先端に凹・凸があり受け手側は凹となる。
電話機モジュラージャックも見た目がほとんど変わらないので間違えやすい。
８芯か２〜６芯かで判断する電話機モジュラージャックでもビジネス用だと６芯のものもある。
差し込み口が多すぎる
この場合インターネットに繋ぐ場合PC側には差込口は１つしかない（パーソナルコンピュータ）の場合。
PCから出ているケーブルをルーターやモデムにつなぐわけですが。
モデム側はLANとかUNIとか書いてある。
ところが、ルーターとなるとLANと書いてあり、更にはルーターからモデムにつなぐ口にはWANと書いてあったりインターネットと書いてあったりする。
何れにせよモデムだけでインターネットに繋げるには色々めんどうな事が多いそこでルーターが登場するわけです。
モデムとルーターの違い
モデムってなんだ？ルーターってなんだ？
見た目ではわからんモデムとルーター。
モデムは信号変換装置で、ADSLの場合アナログ信号をデジタル信号に変換する光回線の場合光信号をデジタル信号に変換する装置。
家はVDSLなんだけど・・
VDSLは光信号をマンションの集合装置でデジタル信号に変換してありマンション内はアナログ信号（昔の電話など）を通しモデムでデジタル信号に変換する。
そしてさらに、VOIPという Voice over Internet Protocol（ボイス オーバー インターネットプロトコル）を使って音声信号に変換して電話機につなぐ。
とても複雑にできているように見えるが覚えてしまうと驚くほど簡単な順番で変換しているだけ。
（中身は気分が悪くなる程複雑なプロトコルが入っている）
よくあるコンセントのアダプタと同じ家庭の電源はDC交流電流で各お家に配られているが、コンセントに差す小さめの四角い箱でAC直流電流に変換している訳です。
モデムやルーターにはDCインと書いてあるのでDC側から来たものをココに入れてくださいねの意味。
WANはワイド・エリア・ネットワークの意味でLANはローカル・エリア・ネットワークの意味です。
伝送方式にはシリアル（直列）とパラレル（並列）が有りパラレル短距離かつ高速大容量とシリアル長距離かつ低速少量です。
ネットワークの所で勉強するのでここではこの辺にしておきます。
インターフェースの種類
USB：PCや周辺機器につけるコネクタ型、USB2.0と3.1の差込口は同じですが伝送速度が５Gbpsに上がっている。（ホットプラグ：電源ON状態で抜き差しできる）
HDMI：映像と音声と制御信号を１つケーブルで送ることができる、配線の簡略化ができる。
IEEE1394：（アイトリプルイー1394）と読むは、Appleが開発した先端がUSBより小さく、伝送速度はUSBより早いが、特許料のせ過ぎて流行っていないのが現実。
その他にもApple社製ではサンダーボルトやライトニングといったインターフェースがあるが、いずれも回線業者（NTTとか）提供のルーターや市販のルーターの規格と合わないので流行っていない。
ワイヤレスインターフェース
Bluetooth:ブルートゥース少電力で短距離１０〜１００ｍぐらい向き、WiFiとは違うが一部同じ周波数2.4Ghz帯を使うので電波干渉を起こしやすい、マウス・スピーカー・キーボード・スマートウォッチなどに使われる。
ちなみに、ブルートゥースとは青い歯であるが、デンマークの統治王の歯が青かったので、「無血の統治」にちなんで周辺機器の統治を意味してつけらてたという。
IrDA:（アイアールディーエー）赤外線をつかってデータ転送するTVのリモコンや携帯ゲーム機同士をつなぐ。距離は２ｍまで。
NFC:(Near Field Communication)機器にかざすだけでデータ転送ができる、ICカードやスマホに搭載され小額の電子マネーに利用されている。（かざすだけ決済として便利）通信距離は１０ｃｍまで。
次回はソフトウェアについてサラッと覚えます。
ハードウェアとソフトウェア（ITパスポート）
コンピュータの種類
TVのリモコンや家電製品に組み込まれたいる、ICチップなどにも入っている。
ウェアラブル端末
スマホやスマートウォッチ、ウォークマンなどの小型コンピュータ。
パーソナルコンピュータ（PC）
個人用や会社の備品として個人に貸与される低価格のコンピュータ。
ビジネス用のコンピュータ高性能かつ高価格でPCより高性能。
メインフレーム（凡庸コンピュータ）
技術計算から大規模な業務処理などに使われる大型のコンピュータ。
スーパーコンピュータ
遺伝子解析や化学技術の計算など、地球や宇宙の環境分析などに使う。
クラウドコンピュータ
ネットワークを通して提供されるコンピュータ、実体は提供する企業内にある、IaaS,PaaS,DaaSなどがあり、アマゾン、マイクロソフト他の大手企業が提供している。
ハードウェアとソフトウェアの違い
・手で触れるものがハードウェア
・手では触れないものがソフトウェア
因みにスマホのアプリは手で操作できるが触れないのでソフトウェア。
ハードウェアの構成には５つの部品が要る
・入力装置
キーボード・マウス・タッチパネル
・出力装置
ディスプレイ・プリンタ（３D含む）
・演算装置と制御装置
CPU：データの計算とハードウェアの制御
・記憶装置
メモリとハードディスク
※因みに大半のハードウェアは「ネットワーク」につなぐ必要がある。
・社内のローカルエリアでも必ずネットワークを構築する。
・リモコンとTVのネットワークは赤外線データ通信規格のIrDAを使っている。
次回はCPUについてサクッと覚える。
入出力装置（ITパスポート）
入力装置の種類
・キーボード
・マウス
・タブレット（ペン型）
・イメージスキャナ
入力するもの
イメージスキャナ
絵や写真・文字などを画像データとして読み込む。
OCR(Optical Character Recognition)光学的文字認識
・紙に書いた手書き文字などをコンピュータが利用できるデジタルの文字コードに変換する技術。イメージスキャナなどを利用して読み込まれる。
専用のペンや指を使って入力ボードに描画や文字を入力する。
キーボード
文字数字を中心にボタン操作により入力支持をだす、他にもショートカットなどアプリケーションへの指示もボタン操作で行う。
撮影した画像をRAWデータ（素材のまま・生の）にしてPCなどに取り込んだ後、画像処理してJPEGデータに変換する事でより高画質な画像ができる。（スマホなどでは一括連携処理する）
印刷するもの
インクジェットプリンタ
インクの粒子を紙に吹き付けて印刷する方式。
レザープリンタ
印刷イメージをドラムとよばれる筒状の物にレーザービームで描きそこに粉末インクを付着させてから熱と圧力で紙に転写する方式。
３Dプリンタ
３次元用のデータを基に樹脂や金属など加工して立体物を造形する。
ディスプレイ（視覚的表示装置）
液晶
液晶に電圧をかけて光の透過量をコントロールすることにより画像を表示させる（プラズマや有機ELより複雑な仕組み）バックライトが必要。
液晶LEDはLEDのバックライトを使用することで軽量・薄型を実現している。
プラズマ
ガスに電流を流すことによって発生する光を利用して画像を表示する（最近見かけん）。
電圧を加えると自らが発光する有機物を利用して画像を表示する（バックライトが不要なので軽量かつ薄型で小電力）だが他に比べて寿命が短い。
ディスプレイ解像度とは
ディスプレイは画素（ピクセル pixcel）の集合体、その合計した総数を「解像度」という。
この画素数が、横何個、縦何個、であらわす、横・縦が基本なので縦横と読まないことが大事。
一般的には「1,024×768」pixcel（ピクセル）がある
HD：1,024×768 pixcel
フルHD：1920×1080 pixcel
４K：約4000×2000 pixcel
画面の大きさに関係なく配置される。
Retina（網膜）ディスプレイとは？
人間の認識できる限界密度は３００ppiと言われる。
グラフィックスメモリ
ディスプレイに表示するためのデータを保存する専用のメモリのことをVRAM ブイラム（Video RAM）というGPU( Graphics Processing Unit )に搭載される。
GPUとはCPUがコンピュータ全体に必要な計算をするのに対して３Dグラフィックなどの画像描写に必要な計算処理をする。
CPUは膨大な処理が必要な画像処理はGPUに任してしまう、GPUはCPUは数個のコアで連続的な計算処理をするのに対してGPUは数千個のコアで並列的な計算処理をする。
処理能力はCPUの１００倍以上といわれる。
メモリ容量が大きほどディスプレイ解像度は高く表示できる色数も多くすることができる。
ディスプレイカラー
ディスプレイは赤（レッド RED）、緑（グリーン GREEN）、青（ブルー BLUE）の光の三原色 をつかって表現される。
RとGとBを合わせた場合は白色になります。 （絵の具では違いますが）
プリンタカラー
一方、プリンタの色はシアン（Cyan 青緑）、マゼンタ（Magenta 赤紫）、イエロー（Yellow 黄色）を組み合わせて表現します。
これを色の三原色といいます、ただし黒の表現が乏しいためブラック（Black 黒）を足して使います、自宅のプリンタに黒いトナーが入っているのはこの為でもあります。
黒をBlackの「K」で表現してCMYKと呼びます。
次回はインタフェースについてサクッと覚えます。
