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未来エンジニア養成所Blog https://phoeducation.work/

プログラミングを皆に楽しんでもらうための情報をお届けします。 様々なプログラム言語やIT技術等について紹介していきます。知りたいことがあれば気軽にメールでもコメントでも質問していただきたいです。

まつい@未来エンジニア養成所
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2021/02/27

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  • 【コンピュータの仕組み】論理演算の電気回路による実現

    機械に計算をさせると言っても、電子回路によってどう作れば良いのか。 また、0〜9の数字を2進数でどう扱うかがわからないという問題がありました。 そこで登場したのがクロード・シャノンです。 電子回路の問題と2進数の問題を解決し、電子式の計算機を見事に実現させます。 今回はシャノンの情報理論を中心に解説します。 まずは電気を使って論理演算を実現させます。 AND、OR、NOT演算を電気回路に置き換えるとどうなるのでしょうか。 仕組みを簡単に説明します。 上記はブールの考えた論理値表です。 「真」と「偽」という値を「1」と「0」の数字に置き換えました。 最後には「命題X」と「命題Y」の組み合わせを真…

  • 【コンピュータの仕組み】電気式計算機が実現するまで

    今回は電気回路について解説します。 今まで解説してきた数学と論理学の知識を工学が、いかにコンピュータとして形にするかを解説します。 これまで解説した数学と論理学は、あくまで抽象的な話です。 これらの知識をコンピュータとして具体的な形にするには工学、特に電気工学の知識が必要でした。 具体的にはクロード・シャノンの情報理論について解説します。 まずは論理演算を、電気回路を使って実現した歴史から解説していきます。 1900年頃、当時の科学者や数学者達は電子式の計算機を作ろうとしていました。 「+」「-」「×」「÷」を行う電卓のことです。 電卓を作る研究の中から、コンピュータは生まれました。 0と1を…

  • 【コンピュータの仕組み】ブールによる論理演算

    今回は論理学について解説します。 ここまでの解説ではアラビア数字によって、数をカンタンに表せるようになった歴史を見てきました。 しかし、数学の知識だけではコンピュータは作れません。 もちろんそれは電子部品や半導体等が必要という意味ではありません。 コンピュータを作るには論理学の知識が必要です。 なぜ論理学の知識が必要なのでしょうか。 それは、数字を使って人間の思考や論理を表現することができるからです。 ジョージ・ブールの論理演算を中心に、数字で人間の思考を表す方法を解説します。 では、そもそも論理学とは何でしょうか。 論理学とは「正しい推論とは何か?」について考える学問です。 そして推論とは「…

  • 【コンピュータの仕組み】アラビア数字の発明

    今回は、コンピュータと深い関係があるアラビア数字について解説します。 アラビア数字の発見はコンピュータの実現に大きく寄与しました。 なぜなら、アラビア数字は大量の情報を簡単に表せる仕組みとなっているからです。 アラビア数字が広まった背景には、貿易量の増加がありました。 舞台は15世紀のイタリアです。 この当時、香辛料などの取引によりイタリアの経済は発展していました。 貿易が活発になると、それを記録するための数字が必要になります。 当時イタリアで使われていたのは、ローマ数字でした。 しかし、ローマ数字は使いづらい数字であり、新たな数字が求められていました。 今では当たり前のように使われているアラ…

  • 【コンピュータの仕組み】アラビア数字が誕生するまで

    今回はアラビア数字が誕生するまでの歴史を解説します。 アラビア数字は8世紀頃から広まったもので、それまでは石ころや粘土、木片、貝殻など様々な方法で計算をおこなってきました。 それまで使って来た数字を知れば知るほどアラビア数字が画期的な発明だったことに気が付くはずです。 みなさんに質問です。 一番古い数の数え方は何でしょうか。 正確な事は言えませんが、それは両手の十本の指を使った数え方だと考えられています。 今でも小さい子などが指を折ってモノを数えることがあると思います。 太古の昔にはモノの一つ一つを指の一本一本に対応させていたに違いありません。 その結果として世界的に十進数が普及しました。 つ…

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