ITパスポート概論Ⅲ 第13回 ネットワーク

UAS受講生には、

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

技術要素(3) ネットワーク-----ネットワーク

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ネットワ－ク

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先行科目である「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」や、

この「ITパスポート概論Ⅲ」の中でも、

しきりにネットワークという言葉が登場している。

また、

我々の日常生活の中でも、

ネットワークという言葉を聞く機会が多くなってきた。

今回は、

ITを構成する技術要素の3つ目である、

ネットワークについて学習することになる。

ネットワークとは、

そもそもは網状の組織のことであり、

ある節点と他の節点とを結ぶ経路という、

2つの要素からなる構造を持つものである。

ネットワークを学習する際には、

節点のことをノードといい、

経路のことをリンクという。

一般にネットワークといえば、

コンピュータ・ネットワークを指す場合がほとんどである。

コンピュータ・ネットワークとは、

複数個の互いに独立したコンピュータを、

データ通信を行うための回線である、

通信回線によって結合したネットワークのことである。

なお、

もともと通信とは、

データや情報を伝達することという意味であり、

このようなネットワークが、

現在の高度情報化社会の立役者となっている。

つまり、

お互いに離れた場所にあるコンピュータを連携させて利用することにより、

より効果的な処理や業務を行うことが可能となったのである。

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【１】ネットワークの構成

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１．LANとWAN

同じ事務所や建屋内といった比較的狭い地域において、

コンピュータやプリンタあるいはサーバなどを、

通信回線によって結合したコンピュータ・ネットワークのことを、

ローカル・エリア・ネットワーク(LAN：Local Area Network)という。

LANは、

構内情報通信網などと訳されることもあり、

同軸ケーブルや光ファイバーといった、

ある装置と他の装置とを接続する種々のケーブルを使って、

同一敷地内に設置されている、

各ハードウェア同士を接続するコンピュータ・ネットワークである。

近年では、

伝送路にケーブルを用いた有線通信のみならず、

伝送路に電波や赤外線を用いた無線通信も盛んに行われており、

特に無線通信によるLANは、

無線LANないしはワイヤレスLANなどという。

また、

LANを設置する目的としては、

部署内におけるハードウェアの共同利用が大きな目的である。

処理の形態としては、

分散処理を行うことができるという点において、

業務への信頼性をより高めることができる。

なお、

同軸ケーブルとは、

銅線を用いた通信用ケーブルの一種で、

中心に導体があり、

絶縁体を挟んで、

その周りを外部導体が囲んでいる。

外部から雑音の混入が入りにくいという点が特徴である。

また、

光ファイバーは、

ガラスを極めて細かく加工した繊維でできており、

ファイバーにはもともと繊維という意味がある。

文字や音声などの情報を電気信号に変えて、

適当な通信回線によって伝送する電気通信に対して、

情報を光信号に変えて伝送する通信のことを光通信という。

一般に光通信は、

光ファイバーを用いた光ファイバー通信のことを指し、

電気通信を用いる場合に比べて、

通信が速いなどといった利点があり、

正確な情報を大量に送ることもできる。

LANが一つの施設など、

限られた範囲の中で使用されるネットワークであるのに対して、

広い地域にまたがるネットワークのことを、

ワイド・エリア・ネットワーク(WAN：Wide Area Network)という。

WANは、

広域通信網と訳されることもあり、

一つの区域を越えて、

お互いに遠距離にあるコンピュータ同士を接続する、

コンピュータ・ネットワークのことである。

例えば、

近年の我が国においては、

多くの業種で産業の空洞化が発生していることからも分かるように、

海外の支店や工場と日本国内の本社とを結んだWANが、

さらなる広がりを見せている。

コンピュータ・ネットワークの著しい発達が、

企業の利潤最大化を後押しする結果にはなっているが、

同時に、

日本の経済を暗闇に陥れる結果になっているのかもしれない。

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２．LANのトポロジー

LANの接続形態のことをここではトポロジーと呼ぶ。

一般にトポロジーとは、

空間の位相的性質を研究する位相幾何学のことを指すことが多いが、

コンピュータ・ネットワークにおいては、

LANにおけるノードの接続形態のことを指し、

以下のような接続形態がある。

具体的には(▼資料37)によって説明する。

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スター型ネットワーク；

星型のように装置を接続した方式のLANである。

中心のコンピュータに他の端末が接続されており、

一度中心のコンピュータが停止すると、

LANそれ自体も停止する。

それぞれの端末は、

独立して中心のコンピュータにつながっているので、

回線を敷設する費用が多くかかってしまう。

バス型ネットワーク；

一本の幹線となるケーブルを通して、

そこから回線を分けることで、

複数の装置を接続した方式のLANである。

バスとは、

データをやり取りする場合に使われる共通の信号線のことで、

幹線となるケーブルの終端には、

信号の跳ね返りによるノイズを回避するための終端装置である、

ターミネータと呼ばれる電気抵抗を付ける。

ターミネータとは、

「終わらせるもの」という意味がある。

リング型ネットワーク；

円形に装置を接続した方式のLANである。

その円上に複数の端末を接続していく方式である。

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３．LANの規格

LANの標準規格としてEthernet(イーサネット)がある。

「宇宙を満たして光を伝える」という、

仮想物質のエーテル(ether)がその名の由来であり、

1970年代に米国のゼロックス社が開発したとされ、

現在ではそれがデファクト・スタンダードとなっている。

Ethernetは、

ITの進歩に合わせて、

毎年のように新しい規格が登場しており、

コンピュータ同士をどのようなケーブルを使用して接続し、

どのような信号で通信を行うかを定めている。

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【２】プロトコル

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１．プロトコルと７階層のOSI参照モデル

コンピュータ・ネットワークを介して行われる、

データ通信の実行に必要となる通信規約、

ないしはその全般の決まり事のことを、

プロトコルという。

語意は外交儀礼である。

例えば、

お互いに素性を知らない者同士が、

各々の自分勝手に通信をしても、

通信の相手に理解されることはまずない。

なぜならば、

通信される信号に決まり事や約束がないため、

そうした通信には全く意味がないからである。

しかし、

通信についてのルールを一回でも作成しておけば、

事後にいつでも正しい通信ができるということになる。

そうした手続きがプロトコルなのである。

物理的な接続方法から、

ソフトウェア同士の具体的な通信方法に至るまで、

それぞれの目的に応じて、

以下のように様々なプロトコルがある。

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HTTP(HyperText Transfer Protocol)；

Webでデータをやり取りするためのプロトコルである。

例えば、

WebサーバからWebブラウザへ、

種々のファイルを送信する際などに用いられる。

「http://ameblo.jp/shou-metropolitan/
」は、

このURLに存在するファイル(「浅沼翔太のITパスポート概論」)に対して、

HTTPというプロトコルを使用して接続するという意味である。

URL(Uniform Resource Locator)とは、

インターネット上のどの場所にその情報があるかということと、

その取得方法を指定する記述方式のことであり、

具体的には、

Webブラウザのアドレス欄などに直接入力して、

必要な情報を取り出すことができるので、

Webサイトの指定に用いることが多い。

HTTPS(HyperText Transfer Protocol over SSL)；

HTTPにSSL(Secure Sockets Layer)を実装したプロトコルである。

データを暗号化できる点が特徴であり、

個人情報の漏洩を防ぐことができる。

SSLとは、

米国のネットスケープ社が開発した、

コンピュータ・ネットワークにおいてデータを転送する際に、

セキュリティ機能を付加した仕組みのことである。

FTP(File Transfer Protocol)；

ファイルを転送するためのプロトコルである。

例えば、

種々のファイルをWebサーバにアップロードする際などに使われる。

SMTP(Simple Mail Transfer Protocol)；

メールサーバ間で電子メールを転送するためのプロトコルである。

例えば、

ユーザが電子メールをメールサーバに送信する際などに使われる。

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コンピュータ・ネットワークにおいては、

それぞれのプロトコルの役割が、

複数の階層に分けられて考えられている。

これから述べるOSI参照モデルについては、

以前にも表面的に触れたことはあったが、

ここで詳しく学習していくことになる。

通信規格の標準化を図るための規格のことを、

開放型システム間相互接続(OSI：Open Systems Interconnection)といい、

ISOによって標準化された、

コンピュータ・ネットワークにおける標準のプロトコルである。

OSIの規格化によって、

今までは困難であった、

異機種のコンピュータないしはネットワーク間での接続を容易にしている。

OSIでは、

システム構成や装置などの個々の事情を省いて、

仮想的な７階層のモデルを設定しており、

各層ごとに体系的にまとまったプロトコルを定めている。

このモデルのことをOSI参照モデルといい、

第１層の物理層から、

第７層のアプリケーション層まであり、

それぞれの階層ごとに役割が異なっている。

上の階層になればなるほど、

人間にとっては理解がしやすいものとなる。

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第１層(レイヤ１)：物理層；

ピンの形状やケーブルの特性といった、

物理的あるいは電気的なインタフェースを規定する。

第２層(レイヤ２)：データリンク層；

送受信のタイミングや物理層で発生したデータ誤りによるエラー制御、

信号の回復などを規定する。

第３層(レイヤ３)：ネットワーク層；

ルーティングや接続の確立などを規定する。

ルーティングとは、

コンピュータ・ネットワークにおいては、

通信相手までデータを届けるため、

適切な経路を選択することであり、

日本語では通信経路選択と訳されることもある。

通信経路内の通信先や送信元アドレスの管理も行う。

第４層(レイヤ４)：トランスポート層；

通信相手まで確実にデータを届けるための諸項目を規定する。

送信データの順序やデータ圧縮または誤り訂正、

再送制御なども実施する。

第５層(レイヤ５)：セッション層；

通信するプログラム同士がデータの送受信を行うため、

その管理や制御について規定する。

第６層(レイヤ６)：プレゼンテーション層；

相互のデータ表現形式の制御や変換を規定する。

データをユーザが理解しやすく変換したり、

通信に適したデータ形式に変換する。

第７層(レイヤ７)：アプリケーション層；

アプリケーション間でやり取りするデータ形式や内容を規定する。

アプリケーションとのインタフェースを定義し、

データ通信を利用した様々なアプリケーションサービスの制御を実施する。

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【３】ネットワークの構成要素

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１．LANの接続装置

一般にLANは、

種々のケーブルと種々の接続装置などから構成されるが、

接続装置には以下のように幾つかの種類がある。

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ゲートウェイ；

コンピュータ・ネットワーク同士を相互に接続する装置のこと。

主にLANとWANの間を中継する装置を指すことが多く、

特定のネットワークとのアクセスを制御するといった、

高度な制御が可能である。

ルータ；

コンピュータ・ネットワーク同士を相互に接続する装置のこと。

送られてきたパケットを、

宛先のネットワークまで中継する機能に特化している。

パケットとは、

もともとは小包という意味であり、

ディジタルなデータを送信する際において、

一定の長さで区切って小分けにしたデータの最小単位のことである。

各パケットには、

宛て先の他にも、

このパケットが全データ中のどの部分かを示す情報も付加されている。

データ通信時にパケットに分割して送信する通信方式をパケット方式と呼び、

回線を占有しないという点で通信の効率が良く、

データ量で通信料金も決めやすいという点から、

パケット方式は、

インターネット接続に適している。

スイッチ；

コンピュータ・ネットワークを接続する際において、

データの宛て先情報を解析することによって、

特定のネットワークや端末に対して、

転送する・転送しないといった制御を行う装置のこと。

ブリッジ；

コンピュータ・ネットワーク同士を相互に接続する装置のこと。

LANを構成する単位のことをセグメントといい、

ブリッジは、

異なる2つのセグメントの間で、

データの転送制御を行う。

ハブ；

コンピュータなどの装置を接続するための集線装置のこと。

また、

コンピュータの配線だけでなく、

プリンタなどのハードウェアを共同利用する際にも利用される。

LANを構築する際には、

ほぼ必ず使用される集線装置である。

ハブという言葉の語源は、

車輪の中心部という意味である。

リピータ；

コンピュータ・ネットワーク内において、

電気信号を中継するための装置のこと。

ケーブル内に流れる電気信号は、

通信の距離が伸びると信号が減衰したり、

波形が劣化したりするため、

劣化した電気信号を補正して増幅する。

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【４】インターネットの仕組み

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１．IPアドレス

世界中に散在しているLANを、

1つのネットワークとして結んだ上位のコンピュータ・ネットワークを、

一般にインターネットと呼んでいる。

世界規模のコンピュータ・ネットワークであり、

「ネットワークのネットワーク」とされることもある。

インターネットの起源は、

米国国防総省の高等研究計画局が、

1960年代末に構築したデータ通信網である、

ARPANET(Advanced Research Projects Agency NETwork)であるとされている。

ARPANETは、

軍事研究用のコンピュータ・ネットワークであったが、

一般の研究者にも利用が認められていたため、

現在のインターネットの基幹技術がここから開発された。

その後は世界各地のコンピュータ・ネットワークが、

次から次へと接続されていったのをきっかけに、

世界的に構築されるようになった。

ちなみに、

ワールド・ワイド・ウェブ(WWW：World Wide Web)とは、

インターネット上で、

ハイパーテキストの共有と閲覧ができる仕組みのことである。

インターネットとWWWは混同されがちではあるが、

以下で述べるように全く別物である。

WWWは、

インターネットよりも遅く、

1990年になってから、

欧州合同素粒子原子核研究機構(CERN)の研究員である、

ティム・バーナース・リーらによって開発された。

インターネットと言えば、

WWWを指すほど一般的な存在となっており、

Webと略されることもある。

Webが蜘蛛の巣という意味なので、

WWWは、

世界中に広がった蜘蛛の巣ということになる。

WWWの基本的なシステムとしては、

データを転送するためのプロトコルであるHTTP、

ハイパーテキストの所在場所を指定するURL、

ハイパーテキストを記述するマークアップ言語であるHTML、

などといった技術から成り立っており、

ハイパーテキストの閲覧には、

Internet Explorerやfirefoxといった、

各種のWebブラウザを用いる。

ちなみに、

ブラウザとは、

英語では「browser」と書き、

本などを興味本位にパラパラめくって、

拾い読みをする者という意味である。

なお、

インターネットで標準的に使用されているプロトコルは、

TCP/IPである。

TCP(Transmission Control Protocol)というプロトコルと、

IP(Internet Protocol)というプロトコルを組み合わせている。

TCP/IPの主な役割として、

IPは、

コンピュータ・ネットワーク内でのデータの配送やデータ誤りの検出を行い、

TCPが、

端末間で送受されるデータの順序制御を行い、

データ誤りが検出された場合などは、

データの再送信を行う。

こうしたプロトコルがある理由としては、

通信の中では各種装置のミス等によって、

データ誤りが必ず発生してしまうからである。

なお、

TCP/IPにおいては、

コンピュータ・ネットワーク、

ないしはコンピュータの識別に使用されるアドレスが、

IPアドレスである。

IPアドレスは、

コンピュータ・ネットワーク上で利用されるIDのようなものであり、

32ビットの数字列で構成されており、

インターネットに接続する場合に必ず必要になる。

実際には、

8ビットずつ4つごとに区切って10進数に置き換えて取り扱う。

IPアドレスの割り当ては世界中に及ぶことになるため、

現在ではその枯渇が心配されている。

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【５】インターネットサービス

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１．電子メールサービス

コンピュータ・ネットワークを利用して、

文書や画像を手紙のようにしてやり取りできるシステムのことを、

電子メールあるいはe-mail、

ないしはeメールまたは単にメールとも呼ばれており、

そのシステムによって交換されるメッセージそのものを指すこともある。

電子メールを受信する側は、

自分の都合のよいときに電子メールを読むことができるという利点がある。

はがきや手紙などによるコミュニケーションを電子的に実現したことで、

相手が不在であっても電話とは異なり、

電子メールを送信して要件を伝えることができるため、

極めて重宝されている。

ここで、

電子メールで頻繁に使われる用語を以下に列挙する。

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メールアドレス；

電子メールを送信する際に、

送り先を指定する文字列のことで、

ユーザごとに異なるメールアドレスが割り当てられている。

区切り記号＠より前については、

とりわけ個人的な情報を示すユーザ名を表しており、

区切り記号＠より後ろについては、

どの組織かを識別することのできるドメイン名を表している。

ドメイン名を見ると、

ユーザがどの組織に属しているのかを知ることができる。

TO；

電子メールを送信する相手のメールアドレスを記入する。

なお、

TOに複数のアドレスを記入すると、

同じ内容のメールが送信され、

受信者全員に、

TOに記入したメールアドレスが通知される。

CC；

電子メールの機能の一つで、

CCに記入したアドレスには、

TOに記入したアドレス宛てと同じ内容のメールが送信される。

BCC；

電子メールの機能の一つで、

BCCに記入したアドレスには、

TOやCCに記入したアドレス宛てと同じ内容のメールが送信されるが、

TOとCCの受信者には、

BCCに記入したアドレスは通知されない。

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電子メールの仕組みは、

まずメールアドレスを宛先に指定して送信すると、

宛て先のプロバイダーのメールサーバに送られる。

受信者は、

自分宛てに届いた電子メールを、

プロバイダーのメールサーバから自分の端末に、

取り込むことで参照できるようになる。

TOやCCに記入したアドレスは、

それぞれお互いに通知されるため、

意図しない相手にメールアドレスが流出してしまう場合があるので、

注意が必要である。

TOやCCの相手にアドレスを通知しないように、

隠しながらそれ以外の宛て先にも同一内容を送りたい場合は、

BCCを使う。

公開されているWebサイトなどに記入されたメールアドレスを入手して、

営利目的のメールや嫌がらせのメールを無差別に大量配信しているメールのことを、

スパムメール(spam mail)という。

また、

電子メールを使って、

特定の分野について情報交換する仕組みを、

メーリングリストという。

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２．Webサイトサービス

Webサイトサービスでは、

インターネット上に公開されているWebページを利用したサービスの総称であり、

以下のようなものが代表的である。

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電子掲示板(BBS)；

参加者が意見やアイデアなどの情報を投稿し、

他人がそれに対して意見などの書き込みを重ねていくことで、

ネットワーク上でコミュニケーションできるWebページのことである。

掲示板を開設し、

管理する人(管理者という)がタイトルやテーマを決め、

参加者が内容に沿って意見や考えを書き込める。

SNS(ソーシャルネットワーキングサービス)；

人と人とのつながりによるコミュニケーションを、

サポートするコミュニティー型のWebサイトである。

友人や知人間のコミュニケーションを円滑にするツールや手段が利用でき、

趣味や嗜好や居住地域・出身校などのつながりを通じて、

新たな人間関係を構築する場を提供する会員制のサービスのこと。

Blog(ブログ)；

個人や数人のグループで運営され、

日々更新される日記風のWebサイトのこと。

その目的は多岐にわたる。

例えば企業のブログでは、

商品の紹介や顧客への情報提供を行うなどの目的で利用され、

個人の場合では、

日記や時事・話題やニュース、

専門性の高いトピックをテーマに意見を表明したり、

他のブログに対する意見を表明して、

ブログを開設している者同士で議論するなどの使い方がされている。

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【６】通信サービス

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１．専用回線

ある特定の区間を接続するために電気通信事業者から借りて利用する通信回線を、

専用回線という。

専用回線では、

帯域(データ転送速度)保証があり、

混雑などによるデータ伝送の遅延がなく、

回線を丸ごと借りるので、

固定料金制となっている。

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２．公衆回線

専用回線に対して、

多くの人が共有する通信回線を公衆回線という。

電気通信事業者と契約し、

利用の都度電話をかけて、

相手を呼び出し接続して利用する。

混雑などでデータ伝送遅延が発生することもある。

料金は固定部分と使った量に応じて従量部分で構成される。

ISDNは、

電話やFAX、

データ通信を統合して扱うディジタル通信網である。

３本のチャネル(論理回線)で構成され、

1本のDチャネルが制御用で、

2本のBチャネルが通信用である。

ADSLは、

電話線を使い高速なデータ通信を行う技術で、

既存の加入電話網で使用している電話線を使って通信をする。

(おわり)

ITパスポート概論Ⅲ 第12回 データ操作 / トランザクション処理

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

技術要素(2) データベース(2/2)-----データ操作 / トランザクション処理

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データ操作 / トランザクション処理

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前回はデータベースのあらましについて、

種々のデータベース方式と、

主にリレーショナル型データベースの設計、

また、

データの冗長性を排除するために、

正規化の手法について学習してきた。

正規化については、

実務でも必要不可欠の知識であるので、

「ITパスポート試験」の対策のみならず、

様々な場面で応用できる知識である。

したがって、

[演習]の時間においても、

徹底的に取り組んでもらうことにしよう。

今回はデータベースの2回目ということで、

データベースを実際に有効利用するための手法、

具体的なデータ操作などについて述べた後、

トランザクション処理についても一通り説明をしていく。

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【１】データ定義言語とデータ操作言語

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１．データ操作

リレーショナル型データベースにおいては、

データの定義や各種のデータ操作といった処理を行うために、

リレーショナル型データベース管理システム(RDBMS)上で動作する、

標準的なデータベース言語(問い合わせ言語)を設定している。

種々のデータベース言語が存在しているが、

ここで扱うデータベース言語は、

1976年に米国のIBM社が開発した、

SQL(Structured Query Language)と呼ばれる、

リレーショナル型データベース用言語を基にして、

ISOが規格化したリレーショナル型データベース用言語である、

SQL(▼資料35)である。

一般には構造化照会言語と訳されており、

ISOの規格によれば、

SQLは略称ではなく、

ただ単にSQLと書くことになっている点で、

IBM社のSQLとは異なるとしている。

また、

JISでも規格化されており、

総じてデジュリ・スタンダードであるといえる。

SQLは、

データ定義言語(DDL：Data Definition Language)、

データ操作言語(DML：Data Manipulation Language)、

の2つから成立している。

データ定義言語では、

リレーショナル型データベースの構造そのものや、

テーブルやフィールドそのものの定義を行い、

リレーショナル型データベース管理システム(RDBMS)の、

一端を構成しているともいえる。

一方で、

データ操作言語では、

テーブルに対して、

データの検索・追加・削除・更新などを指示するための命令を出す。

データ操作言語によるコマンド群を利用すると、

リレーショナル型データベースの中の、

ある1つのテーブルまたは複数のテーブルから、

データを抜き出したり加工したりして、

必要なデータを得ることができる他にも、

前述した通り、

データの削除や更新などの操作が可能となる。

なお、

実際にリレーショナル型データベースにおけるテーブル操作は、

以下に挙げるものを特におさえておくとよい。

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選択；

テーブルの中からある条件を満たすレコードを抽出する操作のことである。

射影；

テーブルの中から特定のフィールドを抽出する操作のことである。

結合；

同じフィールドについて、

複数のテーブルを1つのテーブルとして結びつける操作のことである。

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したがって、

リレーショナル型データベースにおいては、

レコードやフィールド、

あるいはテーブルをそれぞれ1つの要素とみなし、

その要素の抽出という共通した処理について操作することになる。

そのときの操作が選択・射影・結合であり、

これらをまとめて関係演算という。

関係演算を行うことによって、

新たなテーブルを作り出すことができ、

業務のより一層の効率化が図られる。

ここでも実際に関係演算を理解するため、

やはり(▼資料36)によって詳しく説明する。

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【２】トランザクション処理

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１．トランザクション処理の特性

複数の関連する処理内容を、

1つの処理単位とみなしたデータの一群のことを、

トランザクションという。

トランザクションの語源は、

業務や処理といった言葉である。

また、

トランザクションを単位として行う処理を、

一般にトランザクション処理という。

トランザクション処理は、

ある処理の途中で他の処理に割り込まれたり、

それによって生じる整合性崩れを排除するために、

考え出された処理形態である。

トランザクション処理として特に有名なものは、

やはりオンライントランザクション処理であろう。

オンライントランザクション処理とは、

ネットワークに接続された複数のコンピュータが、

ホストコンピュータに対して処理要求を行い、

その処理内容を即座に送り返す処理のことである。

このときの処理こそがトランザクション処理であり、

ここでオンライントランザクション処理の具体的な例を説明しておこう。

オンライントランザクション処理を説明する際、

鉄道の座席予約システムは極めて好例である。

例えば、

ある乗客が来週に控えた出張に備えるため、

新幹線の乗車券・特急券を購入したいとする。

しかし、

来週は行楽シーズンの真っ只中であり、

自由席券ではゆっくり座れないかもしれないという不安が残るので、

この乗客は指定席券を購入しようと考えた。

当然ではあるが、

指定席券を購入すると、

指定した列車の種別・号車・座番号の座席が、

利用する区間内では必ず確保されるということである。

さて、

ここで列車の指定席券を発券するシステムが、

1日の業務で累積された処理すべきデータを、

旅客業務(通常業務)の終了後に、

まとめて処理するという形態のシステムを仮定しよう。

このとき、

座席番号については、

最初の1号車からずっと延々に、

列車の収容能力をオーバーするまで発券するものと仮定する。

そして、

列車の収容能力をオーバーしないところで、

電光掲示板に「満席」と表示して指定席券の発券を中止する。

一見すると、

このシステムでもいいように思えるが、

このシステムの命題は、

指定席券を発券する駅が唯一である場合であろう。

実際はそうした不便はなく、

様々な駅の窓口や、

自動券売機などで我々は指定席券を購入することができる。

したがって、

以上で述べてきたシステムであると、

複数の駅でこのシステムを導入していた場合、

同一の指定席券を持った乗客が複数人存在するという可能性があり、

ダブル・ブッキングどころでは済まなくなる。

これを解決するのがオンライントランザクション処理である。

現在の鉄道の座席予約システムというものは、

指定席の空席状況は、

常にネットワーク上で管理されている、

データベースによって随時これを把握することが可能となっている。

つまり、

データベースを参照することによって、

空席状況を常に把握し、

指定席を各駅の窓口で適切に振り分けることができるし、

列車の収容能力をオーバーした場合には、

指定席券の発券を停止することができる。

この種のデータベースについては、

全てネットワーク上で管理されているので、

ネットワークに接続して処理するこのような処理形態を、

オンライン処理と呼んでいる。

その処理がトランザクションを処理単位とした、

トランザクション処理であるということから、

まとめてオンライントランザクション処理というわけである。

処理単位をトランザクションとする理由は、

例えば、

ATMでの電気料金の引き落しの例を考えてみよう。

顧客の口座から当月分の電気料金が、

指定された日時に自動引き落しとなるのだが、

このときの処理内容は、

「顧客からの出金」と「電力会社への入金」という2つの処理になる。

実際には、

この2つの処理内容をトランザクションとして、

トランザクション処理を行っている。

仮にこれがトランザクション処理でない場合、

つまり、

「入金は後でやっておきますよ(顧客)」ということになって、

「じゃあ電力会社への入金は適当にやっておきますよ(銀行)」となってしまうと、

顧客から実際の出金があるまでの間、

果たしてその顧客は、

当月分の電気料金を払ったことになるのだろうか。

このように処理内容が途中のままであると、

銀行と結託しているその顧客は、

「お金は払った」と言う立場を崩さないが、

電力会社は「お金は受け取っていない」ということになり、

客観的な視点からは、

整合性崩れが起こるという事態になってしまう。

したがって、

処理内容をトランザクションとしてまとめて処理すれば、

成功(データとして登録)、

失敗(データとして登録されない)、

のいずれかの処理結果になるので、

データの不整合を避けるという目的がある。

このような理由から、

データベースは、

トランザクション処理に必要不可欠な機能を実装しており、

正しい処理が行えるようになっている。

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【３】排他制御機能

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１．排他制御機能

トランザクション処理に求められる機能の1つとして、

排他制御機能がある。

排他制御機能とは、

複数のデータベースの利用者の処理の順番を保証することで、

整合性崩れを防ぐ機能の1つでもある。

ここで、

ある預金口座に100万円が入金されているものと仮定して、

以下の処理①と処理②を行うとしよう。

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処理①：

20万円を入金する。

処理②：

110万円を出金する。

＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿＿

処理①⇒処理②の順番で、

処理①が完全に終了してから、

処理②を実行した場合、

この預金口座の残高は10万円となる。

しかし、

処理①が完全に終了する前に、

処理②を開始してしまった場合、

この預金口座にはもともと100万円があるわけだから、

結果としては、

もともとの100万円から、

処理②によって110万円を出金するということになり、

この預金口座の残高は、

マイナスの状況となってしまう。

このような事態を防ぐための機能が排他制御機能であり、

処理①の実行中に排他制御を行うことで、

処理②を開始させないようにするというものである。

したがって、

排他制御を行うことによって、

処理①・処理②は正しく実行され、

この預金口座の残高は10万円となる。

ここで、

この排他制御機能を実装している場合に、

仮に処理①と処理②を同時に実行したらどうなるであろうか。

このような場合は、

処理①・処理②ともにその排他制御を同時に行うことから、

処理①には処理②の排他制御が、

処理②には処理①の排他制御がかけられてしまう。

そうなってしまうと、

稼働しているコンピュータが、

同時に行われた処理のために、

特定のデータベースを取り合って突然動かなくなることがある。

これをデッドロックと呼び、

永久に処理が進まないという状況に陥る。

こうなってしまうと、

決して起こるはずのないものを待ち続けることになり、

デッドロックから復帰するためには、

システムの再起動を要することになる。

したがって、

排他制御機能を実装する場合には、

このデッドロックに十分注意する必要があるといえる。

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【４】障害復旧機能

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１．データのバックアップ

トランザクション処理に求められるもう1つの機能として、

障害復旧機能がある。

障害復旧機能は、

データベースに何らかの障害が発生した際に、

データベースの整合性を確保したり、

データを復旧するための機能である。

データベースの障害復旧対策といえば、

まず第一には、

データベースファイルそれ自体のバックアップが挙げられる。

バックアップについては、

以前にも説明してきたことではあるが、

もう1度ここでおさえておくことにしよう。

バックアップとは、

障害等に備えてデータベースなどを、

コピーして安全な形で保管することである。

もともとは、

予備であるとか後方支援するものといった意味の言葉である。

ここで、

データベース全体のバックアップをとることを、

フルバックアップと呼んでいる。

しかし、

フルバックアップを行うと、

データ量が多いとその分の処理時間も多くなってしまい、

バックアップデータなどの保管コストも無視できない。

そのため、

実際の運用においては、

フルバックアップを1回行った後では、

それ以降、

次にフルバックアップを行うまでは、

更新された差分だけについてバックアップを行うという、

差分バックアップと呼ばれる手法が用いられている。

差分バックアップは、

前回のバックアップ後に更新されたファイルのみ、

バックアップを行うため効率がよく、

バックアップの処理時間の軽減も期待できる。

具体的には、

1週間に1回、

決められた曜日にフルバックアップを行い、

その間では差分バックアップにするといった運用が行われている。

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２．バックアップ復元

フルバックアップのみの運用の場合については、

障害が発生した後、

その障害が発生する直前のフルバックアップファイルを、

すべてそのままデータベースに書き込めばよいが、

フルバックアップと差分バックアップを併用して運用する場合については、

障害が発生した後、

その障害が発生する直前のフルバックアップファイルを、

一旦すべてそのままデータベースに書き込み、

その後でさらに、

そのフルバックアップ以降の差分バックアップを、

障害が発生する直前のところまで書き込み、

バックアップを復元するという運用が行われている。

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３．ジャーナルファイル(ログファイル)

あるコンピュータが実行したトランザクション処理や、

他のコンピュータに実行させたトランザクション処理の記録に関するファイルを、

ジャーナルファイルないしはログファイルという。

ジャーナルとは、

もともとは日誌や議事録という意味があり、

トランザクション処理のみならず、

コンピュータが処理した内容や通信の記録のことも指す。

ちなみに、

ログという言葉も、

航海日誌や運転記録といった意味があり、

ほぼ同義である。

ジャーナルファイルは、

稼働中のコンピュータが半自動的に生成するファイルであり、

システムに障害が発生した際などにおいて、

障害の原因究明やシステムの迅速な復旧のために利用される。

また、

システムの性能の向上や信頼性の設計などにも使用されることがあり、

ジャーナルファイルの用途は広い。

(おわり)

ITパスポート概論Ⅲ 第11回 データベース方式 / データベース設計

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

技術要素(2) データベース(1/2)-----データベース方式 / データベース設計

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データベース方式 / データベース設計

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先行科目である「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」や、

この「ITパスポート概論Ⅲ」の中でも、

しきりにデータベースという言葉が登場している。

今回からは、

ITを構成する技術要素の2つ目である、

データベースについて、

今回と次回の2回にわたって学習していくことになる。

データベースをそのまま直訳すると、

データの基地ということになるが、

ある一定のルールに従って、

データを蓄積し整理して、

検索や内容の変更などが行えるデータの集まりを、

データベースと定義する。

企業における業務的な側面から言えば、

様々な情報システムの核となるものであったり、

一方では、

ユーザ同士で共有されるデータの集まりともいえる。

データベースについては覚えることも多いが、

「データベースなくして情報システムなし」

と言われるように、

様々な場面で利用できる知識ばかりであるので、

しっかりと学習していくことにしよう。

まずは、

種々のデータベース方式について概観し、

データベース管理システムについて概説した後、

データベース設計について説明する。

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【１】データベースとは

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１．データベースの型

先ほど定義したデータベースについては、

さらに以下の種類に分けることができる。

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階層型データベース；

データを階層型に格納していくデータベースであり、

ツリー構造(木構造)である。

例えば、

企業における組織図は、

階層型データベースによって表現が可能であり、

頂点を親としてそれ以下に続く子や孫とつながっている。

1つのデータが複数のデータに対して親子の関係を持ち、

データにアクセスするためのルートは、

1通りしかない持たない。

ネットワーク型データベース(網型データベース)；

データを網目状で表現するデータベースである。

データは任意の個数の親や子を持っており、

複数の親データへアクセスを可能としている。

リレーショナル型データベース(関係データベース)；

データをテーブルと呼ばれる表に格納していくデータベースである。

データは行と列から構成される2次元の表であり、

データ同士は、

複数の表の間で関係を結ぶことができる。

リレーショナルとは、

「関連付け」という意味であり、

構造が単純なために理解しやすいのが特徴である。

一般にはデータベースと言うと、

このリレーショナル型データベースを指す場合がほとんどであり、

RDBと略されることもある。

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「ITパスポート試験」で出題されるデータベースについては、

ほとんどがリレーショナル型データベースについてではあるが、

他のデータベースについても、

十分に知っておいてもらいたい内容ではある。

やはり、

具体的に(▼資料32)によって説明する。

また、

これ以降、

単にデータベースないしはDBというところは、

基本的にはリレーショナル型データベースのことを指す。

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【２】データベース管理システム

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１．データベース管理システム

データベース管理システム(DBMS：DataBase Management System)とは、

データベースとして蓄積されたデータについて、

効率よく管理するためのソフトウェアである。

DBMSの基本的な役割としては、

入力するデータなどの定義や、

データの挿入や削除、

バックアップや障害からの復旧などの機能を備えている。

近年では、

リレーショナル型データベースを扱う、

リレーショナル型データベース管理システム(RDBMS：Relational DataBase Management System)が、

主流である。

代表的なRDBMSには、

Windows系のオペレーティングシステム環境下で動作する、

米国のマイクロソフト社のAccessをはじめとして、

Unix系やWindows系の環境下で動作するOSSとしては、

MySQLなどが有名である。

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【３】データ分析

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１．データ分析の流れ

先ほどまでは、

種々のデータベース方式について学習してきた。

ここからは実際の企業において、

リレーショナル型データベースが、

どのように運用されているかについて学習していく。

企業における業務プロセスの中で必要になるデータを収集したり、

業務で逐一発生する生データを効率よく扱えるよう、

コンピュータを利用してデータを整理することを、

一般にはデータ分析といい、

データ分析を経てデータベースの設計へと移行する。

例えば、

企業などにおける意思決定であったり、

学問的な研究などにおいても、

データはなくてはならないものであり、

業務プロセスの中で発生するデータ、

あるいは調査・実験の結果によって得られたデータなど、

これらのデータは、

分析してこそ有益なものであることは言わずもがなであり、

一般にはオペレーションズ・リサーチ(OR)の分野である、

データマイニングといった手法などを用いて、

新しい法則を見出す可能性を秘めている。

そのような点において、

データ分析とは、

客観的な評価を得るための一つの過程であるとも言える。

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【４】データ設計

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１．E-R図

リレーショナル型データベース設計の前座となるデータ分析の際には、

E-R図がよく利用される。

E-R図については、

先行科目である「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」においても、

モデリング技法の一種ということでその概略を取り上げてきたが、

ここではさらに踏み込んだ理解をしておかなくてはならない。

それではもう１度だけ、

E-R図の定義から確認しておこう。

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E-R図(Entity-Relationship Diagram)；

E-R図とは、

実体(Entity)と実体同士の関連(Relationship)を図示したものであり、

1975年、

マサチューセッツ工科大学(MIT)のピーター・チェン氏は、

「世の中に存在するあらゆるものは、実体と関連という2つの概念で表現が可能」として、

E-Rモデルを発表して同時にE-R図を提唱した。

実体とは、

管理の対象となる「モノ」(名詞で表現できるものが多い)を指す。

故に身の回りのありとあらゆるものが当てはまる。

例えば、

会社・社員・学校・商品・学生・住所・電話番号などである。

関連とは、

実体と実体の「関係」(動詞で表現できるものが多い)を指す。

例えば、

雇用する・受験する・納品する・発注するなどである。

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「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」の講義レジュメで取り上げた定義については、

上記の通りのものまでの水準ではあったが、

実際のダイアグラムの中では、

属性(Attribute)という概念が登場する。

「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」の講義の中では、

別途資料を交えて属性について説明をしたはずだが、

講義レジュメには記述がなかったため、

忘れている諸君も多いことだろう。

まず、

実体には任意の数の属性を持つことができる、

ということであった。

例えば、

「浅沼翔太」という実体の属性には、

「講師番号」・「担当講義科目」などがあり、

実際のE-R図では、

実体と属性は直線で結ばれることにより表現される。

また、

実体同士の関連には、

次数を持つことができるということも重要である。

例えば、

実体「浅沼翔太」と実体「講義」同士の関連「担当」には、

「浅沼翔太」の側に1、

「講義」の側にN、

という次数を持つことになり、

これを1対多の関係があると言う。

つまりこの場合は、

教員に関わる関係をE-R図で示すことができ、

「浅沼翔太」という1人の教員は、

複数の「講義」を「担当」するものである、

という示唆が得られることになる。

なお、

E-R図に関する詳細については、

「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」の時間に配布した資料を参照されたい。

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２．リレーショナル型データベースの基本

リレーショナル型データベースでは、

先ほども述べたとおり、

テーブルと呼ばれる表に次々とデータを格納していき、

これら複数のテーブルの集まりでデータを管理している。

アルゴリズムとプログラミングの回次におけるデータ構造の項目の中で、

ファイルの構造(ファイル・レコード・フィールド)については学んできたが、

ここでは復習の意味も込めて、

もう1度学習しておくことにしよう。

以下ではリレーショナル型データベースを学習する際において、

必要となる基本的な用語を列挙した。

テーブル・フィールド・レコードについては、

以前に配布しておいた(▼資料10)を参照してもらうことにして、

その他については、

まとめて(▼資料33)により説明する。

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テーブル(表)；

行と列を順に並べる形で構成される表のことであり、

また、

特定の行と列が交わることで一意に定まる升目1つのことをセルという。

情報処理においては、

代数学における行列と同じで、

縦を列とし横を行としているが、

これには諸説あるものの、

「ITパスポート概論Ⅲ」においては、

代数学における定義をそのまま採用する。

データベースは、

通常テーブルの集合から成立する。

レコード(行)；

あるテーブルにおいて、

扱われる1件分のひとまとまりのデータを格納する領域のことであり、

通常はフィールドの集合から成立している。

例えば、

ある社員表の場合は、

横(行)方向に格納される1件分のひとまとまりのデータである、

「001」・「浅沼翔太」・「男性」・「東京都」・「65」といった、

ひとまとまりの1件分のデータがレコードである。

フィールド(列)；

あるテーブルにおいて、

扱われる1件分のひとまとまりのデータを構成するもので、

データベースを構築する場合、

最初にこのフィールドを定義する必要がある。

例えば、

ある社員表の場合は、

「社員番号」や「社員名」や「性別」や「出身地」や「年齢」などといった、

各データを格納する領域がフィールドである。

主キー；

あるテーブルにおいて、

任意のレコードを選択する際に、

そのレコードが一意に定まるフィールドのことである。

例えば、

ある社員表の場合は、

通常はフィールド「社員番号」が主キーとなり、

これにより目的のレコードを選択することができる。

1つのフィールドが主キーになることが一般的ではあるが、

フィールド「社員名」・フィールド「部署」のように、

フィールドを連結したものも主キーとなることがある。

主キーとなるフィールドは、

他のフィールドと重複しない名称で定義する必要がある。

外部キー；

あるテーブルにおいて、

他のテーブルを参照する際に、

そのテーブルの主キーが一意に定まるフィールドのことである。

結果としては、

参照する他のテーブルの主キーと、

同じ値が格納されているフィールドのことである。

例えば、

ある社員表の場合は、

フィールド「ロッカー番号」が外部キーとなることがあり、

これにより他のテーブル(ここではロッカー割り当て表とする)の、

主キーとなっているフィールド「ロッカー番号」を通じて、

ロッカー割り当て表を参照することができる。

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３．制約の設定

リレーショナル型データベースにおいては、

データベースの定義を行う際に、

データの整合性を維持するための、

様々な制約条件を予め決めておくことができる。

整合性とは、

二つの間に矛盾がなく整っている性質のことであり、

データベースにおいては、

この概念があまねく浸透している。

具体的な制約条件としては、

例えば、

非NULL制約というものがあり、

データベースを構成する主キーが、

必ず有効値でなくてはならないとする制約のことである。

NULL(ヌル・ナル)とは、

一般にデータベースにおいては、

確保されたセルの中に値がない場合のことであり、

「空」であるとか、

ゼロである、

ということを意味する。

したがって、

プログラムの中に確保された変数に、

依然として値が格納されていない状態のことを指す。

また、

データベースを構成するフィールドなど、

既に定義された内容を変更する場合などにおいて、

フィールドそれ自体やフィールドに格納されているデータが、

テーブルのレコードの中で、

他に同じデータがあってはならないなどという、

一意性制約といった制約条件もあり、

特に、

主キーとなるフィールドは、

他のフィールドと重複しない名称で定義しなくてはならないため、

この一意性制約を用いる機会は特に多い。

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【５】データの正規化

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１．正規化の考え方

リレーショナル型データベースの設計のポイントとして、

正規化という概念がある。

正規化とは、

データの値の重複や不整合を防ぐために、

関連性の強いデータごとのグループに分けて整理することである。

一般にデータの値が重複しているテーブルは、

冗長性があるという。

冗長とは、

不必要に言葉数が多い、

散漫で長ったらしいという意味があり、

データベースにおいては、

不必要なデータが格納されているということを示す。

また、

様々なテーブルにわたって、

同じフィールドを重複して持つということは、

例えば、

ある1つのテーブルのフィールドに、

格納されているデータを修正したときであっても、

別のテーブルにも同じフィールドがあるため、

すべてのテーブルのフィールドのデータを、

その通りに修正しなくてはならないし、

1つのテーブルに修正の見落としなどがあった場合、

データに不整合が生じるということになる。

このような不効率を解決する事が正規化の意義である。

ここで、

正規化を行う前のもともとのデータを非正規形と呼ぶ。

前述した通り、

整合性が確保されていないデータベースは、

もはやデータベースとは呼べない。

それゆえにこの正規化は、

とても大事な作業であるといえる。

また、

正規化には段階があり、

その段階ごとに定義された正規形を満たしたものを、

それぞれ第１正規形・第２正規形・第３正規形と呼んでいる。

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第１正規形；

繰り返しのある項目を分離して、

それ以上は分解できないシンプルな形で記述する。

したがって、

第１次正規化したものは、

複数項目を含む表現がない。

第２正規形；

第１正規形であり、

すべての項目をキー項目に対する従属関係を持たせる。

また、

キー項目に対応する同類の項目を抜き出して、

これを別のテーブルとして記述する。

したがって、

第２次正規化したものは、

キー項目が決まれば項目が決定される。

第３正規化；

第２正規形であり、

すべての項目について、

既存の従属関係から、

新しい従属関係を得ることができる推移的従属をなくすよう記述する。

したがって、

第３次正規化したものは、

キー項目以外の項目がキー項目たりえない項目となる。

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正規化には段階があると説明した通り、

例えば第２正規形の場合は、

第１正規形を満たした正規形になっている。

ちなみに、

第１正規形・第２正規形・第３正規形は、

イギリスの情報工学者である、

エドガー・フランク・コッドによって唱えられたものであり、

その後、

第３正規形を経てからそれ以降も正規化を続けていくという要領で、

様々な正規形が提唱されてきた。

以上で定義した正規形については、

実務の世界でもよく使われるものばかりであり、

第３正規形になっていれば、

それ以降に続く、

第４正規形・第５正規形に準拠しなくても、

およそ十分であると考えられている。

なお、

第４正規形・第５正規形については、

この講座においても割愛させてもらう。

また、

どの正規形が最も効率が良いものかについては、

一概には判断できず、

業務の内容に応じて、

適切な正規形を選択しなくてはならない。

例えば、

第３正規形の場合は、

メモリの面では容量を削減できる反面、

複数のテーブルの結合が必要になるといった特徴がある。

しかし、

正規化を行うことで、

データの重複がなくなることによって、

データの冗長性を排除できたり、

メモリの記憶容量の観点からは、

保管の効率が良くなったり、

整合性が保たれない状況になってしまう、

整合性崩れといった現象を排除できるという利点があり、

多くの場面で利用される正規形ではある。

ここまで正規化について一通りの説明をしてきたが、

少し難しい内容であっただろうと思われる。

そこでより分かりやすく、

実際に(▼資料34)によって、

正規化を説明することにして、

さらには、

[演習]で理解度の定着を図ることにしよう。

(おわり)

ITパスポート概論Ⅲ 第10回 マルチメディア

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

技術要素(1) ヒューマンインタフェースとマルチメディア(2/2)-----マルチメディア

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マルチメディア

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前回からITを構成する技術要素について学習している。

高度情報化社会に生きる我々は、

コンピュータをはじめとした、

ディジタル機器を利用することによって、

動画や静止画あるいは音声や文字情報などの多様なコンテンツを、

統合的に扱うことができるまでに至っている。

「ITパスポート概論Ⅲ」においては、

コンピュータや情報通信ネットワークにおいて利用される、

ディジタル化された情報それ自体のことをコンテンツと定義する。

多くの人間がコンテンツの定義を間違えているが、

ここで述べるコンテンツとは、

ただ単純に中身や内容という意味ではない。

したがって、

テレビジョン(テレビ)は、

2011年7月24日にアナログ放送が終了したことを受けて、

既にコンテンツへ移行したということになる。

従来のコンピュータでは、

数値と文字情報しか扱うことができなかったが、

ITの様々な要素が発達したことにより、

複雑で膨大な量のデータを、

容易に扱うことができるようになった。

さて、

今回のテーマであるマルチメディアについてであるが、

従来までの数値や文字情報は、

すべてアナログ情報であったが、

これをディジタル情報に変換し、

さらには静止画や動画などの他のコンテンツと合わせて、

これらを統合的に扱う媒体のことと解されているが、

マルチメディアの厳密な定義はない。

しかし、

複合的な情報システムを設計し、

新しいサービスをもたらすマルチメディアへの理解を深めることは、

もはや必須であることだけは言うまでもない。

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【１】マルチメディア技術

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１．マルチメディアとは

先ほども述べた通り、

マルチメディアには定義がなく、

一般には多義語であるともいえる。

例えば、

ハイパーメディアという言葉がある。

これはハイパーテキストの概念や仕組みを、

画像や音声などのメディアにまで拡張させ、

相互に参照が可能な形で統合的に扱うという考え方であるが、

現在では、

マルチメディアとほぼ同義であると考えられている。

ハイパーテキストとは、

「一次元である文書構造を超える」という意味であり、

例えば、

あるWebページのテキスト中の任意の場所に設定された、

ハイパーリンクを辿ることによって、

我々は関連した情報があるWebページへとジャンプし、

次々と新たな情報を知りえる仕組みのことである。

以前に学習したマークアップ言語である、

HTMLはハイパーテキストを記述するための言語である。

なお、

ハイパーリンクとは、

ハイパーテキスト内に設定された、

他の情報へアクセスするための位置情報であり、

単にリンクとも呼ばれる。

以下は余談であるが、

ハイパーメディアクリエイターという職業が注目されたことがある。

世界中に1人しかその肩書きを持つ者がいないと言われていたが、

職業の詳細や業務の内容が不詳であったことも、

大きく話題になった。

しかしながら、

上述したハイパーメディアの定義より、

それら各種コンテンツの作成者という解釈の余地は残る。

検索ポータルサイトで「ハイパーメディアクリエイター」と検索すると、

『「ハイパー」は彼自身の造語であり接頭辞である』

という主張が散見されるが、

ハイパーメディアで1つの定義を持っていることについては、

先ほど説明したので、

そうした解釈は誤りであると私は考えている。

また、

ハイパーメディアとマルチメディアは同義であると考えられているので、

マルチメディアクリエイターという肩書きを名乗ることも可能であろう。

実際には、

こちらの方が大衆に受け入れやすいと思われるが、

若干安っぽい響きになってしまうかもしれない。

業務の内容については、

分かりやすく言ってしまえば、

Webページなどのコンテンツ及びその周辺領域にまたがる、

実業家であるといったところが正しい解釈なのかもしれない。

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２．マルチメディアのファイル形式

様々なメディアを統合的に扱うことこそが、

マルティメディアの本質ではあるが、

ファイルの形式については、

静止画や動画、

音声や文字情報など様々であり、

これらに準拠し、

様々なファイル形式を利用してマルチメディアを実現している。

以下ではそれらのファイル形式を概観しておこう。

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静止画ファイル形式；

コンピュータなどで文字デザインや図形や写真など、

動きのない画像を扱うファイル形式であり多数の種類がある。

動く画像が動画であるのに対して、

静止した画像が静止画である。

BMP(ビーエムピー：Bit Map)は、

Windows系のオペレーティングシステム環境下では、

標準の静止画ファイル形式であり、

ファイルの拡張子はbmpとなる。

拡張子とは、

WindowsやUNIXなどのオペレーティングシステムなどで、

ファイル形式の種類を判別するために、

ユーザが指定するファイル名の後に付けられる文字列のことであり、

通常は4文字以下である。

ファイル名末尾のピリオドより後ろが拡張子であるが、

ピリオドそれ自体も拡張子に含めるといった記述もある。

BMPは、

ビットマップとも呼び、

画像をドット(点のことである)の集合によって表現し、

通常は圧縮されていないのでファイルの容量が大きくなる。

GIF(ジフ：Graphics Interchange Format)は、

扱える画素数が256色の静止画ファイル形式のため、

写真画像などにはあまり向かないが、

主にWebページのロゴなどのファイルの形式としては標準化されており、

イラストなどのファイルの形式にも多用される。

ファイルの拡張子はgifとなる。

JPEG(ジェイペグ：Joint Photographic Experts Group)は、

カラーの静止画の圧縮をするファイル形式の1つであり、

他の静止画ファイル形式よりも容量を小さくできるほか、

それでいて画質の劣化を防ぐことも可能である。

主にデジタルカメラで撮影した画像などがこのファイル形式を得る。

ファイルの拡張子はjpgとなる。

圧縮とは、

ファイルのデータ内容を保ったまま、

データの並び方や記録の仕方を効率化することで、

ファイルの容量を小さくすることである。

また、

圧縮によってファイルの容量を小さくしたファイルを、

元の状態に戻すことを伸張という。

展開や解凍などともいう。

動画ファイル形式；

コンピュータなどで動画を扱うファイル形式である。

MPEG(エムペグ：Moving Picture Experts Group)は、

動画の圧縮をするファイル形式の1つであり、

同時にこのファイル形式を制定した組織の名称でもある。

ファイルの拡張子はmpgとなる。

音声ファイル形式；

コンピュータなどで音声を扱うファイル形式である。

MP3(エムピースリー：MPEG audio layer 3)は、

音声の圧縮をするファイル形式の1つであり、

音楽CDに収録された音楽ファイルを、

コンピュータにインポートして、

MP3形式を選択し圧縮することで、

10分の1から12分の1程度のサイズにできる。

高音質のままデータを圧縮できるため、

市販の音楽CDの楽曲データが、

MP3ファイル形式でインターネット上に流出するという事例が後を絶たず、

音楽CDの売り上げに影響を与えている。

ファイルの拡張子はmp3となる。

文書ファイル形式；

コンピュータなどで文書やテキストを扱うファイル形式である。

PDF(ピーディーエフ：Potable Document Format)は、

米国のアドビシステムズ社が開発した電子文書ファイル形式であり、

PDFファイルの閲覧に必要なソフトウェアである、

Adobe Readerさえ用意ができれば、

オペレーティングシステムの違いなどに関わらず、

作成したイメージのまま表示できる点が特徴できる。

ファイルの拡張子はpdfとなる。

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３．情報の圧縮と伸張

先ほども述べてきた通り、

静止画や動画などのファイルは、

通常の文書ファイルよりも多くの情報量を扱うことになるため、

ファイルの容量が大きくなることは必至である。

したがって、

ファイルのデータの容量を削減することで、

コンピュータへの負荷を軽減させることが可能であり、

そのための技術が先ほど説明した圧縮と伸張である。

ファイルの圧縮を行う際には、

ファイルの圧縮の効率を上げるため、

元の情報を削ることによって

やむを得ずデータの一部を損失させなくてはならない事態となる。

このとき、

データの一部が欠落するため、

圧縮前のデータと、

圧縮した後で伸張を行ったデータとが完全に一致することはない。

このような圧縮については、

非可逆圧縮あるいは不可逆圧縮と呼ばれる。

なお、

データが欠落しないため、

圧縮前のデータと、

圧縮した後で伸張を行ったデータとが完全に一致する圧縮については、

可逆圧縮あるいはロスレス圧縮という。

可逆圧縮の場合は圧縮の効率が低いが、

非可逆圧縮は圧縮の効率が良い。

先ほど主なファイル形式を学習したが、

非可逆圧縮については、

静止画や動画や音声などのファイル形式で多用されるもので、

JPEGファイル・MPEGファイル・MP3ファイルなどは、

非可逆圧縮ファイルである。

静止画や動画などのファイル形式では、

多少のデータの損失があったとしても、

ファイルそれ自体に大きく影響を及ぼすものではないので、

非可逆圧縮を利用する機会は多いが、

文書ファイル形式などのファイル形式では、

データが1ビットでも改変されてしまうと、

ファイルへの影響は免れられないので、

それらの可逆圧縮ファイルについては、

可逆圧縮を利用することになっている。

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【２】マルチメディア応用

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１．グラフィックス処理

イラストレーションやグラフなどを描くことやその成果物を、

グラフィックスと呼んでおり、

図形や画像などで表されたものは、

総じてグラフィックスであるといえる。

もとは印刷された美術を意味する言葉であり、

様々なグラフィックスの処理もITの発達によって、

コンピュータによって処理できるようになった。

そこで、

グラフィックスの概念を拡張し、

コンピュータ上で処理できるグラフィックスについては、

コンピュータ・グラフィックス(CG：Computer Graphics)と呼ぶようになり、

マルチメディア技術の応用分野と捉えられている。

また、

コンピュータを利用して、

グラフィックスの作成や処理を行うソフトウェアを、

グラフィックス・ソフトウェアないしは描画ソフトウェアと呼んでいる。

ハードウェアや各種グラフィックス・ソフトウェアの発達によって、

現在では、

CGによる3次元の描写も可能となっている。

そのため、

実写での撮影が困難となるような場合など、

多くの映画やテレビコマーシャルなどでCGが利用されており、

素人の目では、

現実世界や実物のものと区別できないほど、

精巧な仕上がりになっている。

また、

グラフィックス・ソフトウェアは、

ラスター・グラフィックスを扱うソフトウェア(ペイント系ソフトウェア)と、

ベクター・グラフィックスを扱うソフトウェア(ドロー系ソフトウェア)とに大別できる。

ラスター・グラフィックスとは、

点の集合によって構成されるグラフィックスのことで、

例えば、

Windows系のオペレーティングシステムにおいて、

標準でインストールされているグラフィックス・ソフトウェア、

ペイントで作成したグラフィックスが、

ラスター・グラフィックスである。

対して、

先行科目である「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」において学習した、

CADによって作成されるグラフィックスについては、

ベクター・グラフィックスである。

ベクター・グラフィックスの性質について具体的に説明していくと、

まず、

始点と終点を指定することによって、

この2点を結ぶ線分を引くことができるということから、

この線分を作成する際には、

始点と終点の座標を入力するだけで、

グラフィックスを表現できるため、

相対的にデータ量が小さくなるということが利点である。

また、

ベクター・グラフィックスから、

ラスター・グラフィックスへと変換することを、

特にラスタライズという。

実際のグラフィックス・ソフトウェアの場合は、

双方のグラフィックスの特徴を生かして、

統合的に扱うマルチメディア技術が応用されている。

これもやはり具体的に、

(▼資料31)によって説明することにしよう。

続いて、

グラフィックスの品質を表す項目についても学習しておこう。

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画素(ピクセル)；

ディスプレイ上にコンピュータが描画する点のことで、

画像を構成する最小単位となる点のことである。

ディスプレイのみならず、

写真などについても、

微小な画素の集合から画像が構成されている。

表示される画像の画質は、

画素数が多いほど向上する。

また、

ドットと混同されることが多いが、

ドットとは、

点や小数点という意味であり、

ただの点を表現するにとどまるが、

画素については、

色情報を持つため、

両者は厳格に区別される。

解像度；

画像の中で被写体のきめ細かさや、

画質の良さを示す尺度のことである。

ディスプレイやプリンタやスキャナなどといった、

装置の性能を示すときに用いられることが多い。

高い解像度であればあるほど、

画像はよりきれいに見えるが、

その分のデータの容量が増加するため、

処理時間が余分にかかるようになる。

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２．マルチメディア技術の応用

マルチメディア技術を応用したものは、

高度情報化社会には氾濫している。

例えば、

コンピュータの制御によって仮想空間を作り出し、

人工的な環境の中で視覚や聴覚あるいは触覚などを、

その環境の中で疑似体験させることも可能である。

このような技術は、

バーチャル・リアリティ(VR：Virtual Reality)と呼ばれ、

実際にはCGなどの技術と合わせて、

被験者に臨場感を与えることができる。

また、

コンピュータを利用することによって、

模擬的な実験や演習を行うことをシミュレーションという。

実験が困難な場合には特に利用されることが多く、

コンピュータに入力しさえすれば、

変数を思いのままに設定できるため、

様々な状況を想定して実験を行うことができる。

また、

シュミレーションを行う際に利用される、

プログラムや装置のことは、

シュミレーターと呼ばれる。

身近なところでは、

自動車の運転や飛行機の操縦などを体感するための機器が、

コンピュータを利用して設計されている。

(おわり)

ITパスポート概論Ⅲ 第9回 ヒューマンインタフェース

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

技術要素(1) ヒューマンインタフェースとマルチメディア(1/2)-----ヒューマンインタフェース

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ヒューマンインタフェース

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前回までは3回にわたって、

コンピュータシステムについて概観してきたが、

これ以降の「ITパスポート概論Ⅲ」では、

ITを構成するそれぞれの分野ごとの、

技術要素について学習していくことになる。

技術要素とは例えば、

データベースやネットワーク、

あるいは情報セキュリティといった、

現在では必要不可欠となっている、

ITを構成する要素そのもののことである。

独立行政法人 情報処理推進機構(IPA)が実施する、

情報処理技術者試験の中でも、

特に高度情報処理技術者試験の区分として、

「データベーススペシャリスト(DB)」、

「ネットワークスペシャリスト(NW)」、

「情報セキュリティスペシャリスト(SC)」、

などの高度試験と呼ばれる試験区分もあり、

これらの試験への合格が、

それぞれの技術要素について、

精通しているということを示す証明となるのである。

さて、

取り急ぎ、

まずはその技術要素の1つ目ということで、



ヒューマンインタフェースとマルチメディアについて、

やんわりと概観していくことにしよう。

これから学習するヒューマンインタフェースとマルチメディアは、

ITのすべての要素の中に登場するものでもあるから、

しっかりと学習してもらいたい。

さて、

物事の境界となる部分や、

その境界のところで定められている手順などを、

総じてインタフェースと呼んでいる。

以前、

コンピュータ構成要素の時間で、

入出力インタフェースを説明したときに、

インタフェースとは、

何かと何かの境界面や、

接触する部分のことを指すということを説明してきた。

そのときに学んできたインタフェースとは、

ハードウェア同士を接続するインタフェースであったが、

この時間で学ぶことになるインタフェースとは、

コンピュータとそのユーザとの間で、

データや情報をやりとりする技術や仕様、

ないしは直接的に接触する部分である、

ユーザインタフェースである。

ユーザインタフェースのうち、

特にユーザが人間である場合については、

ヒューマンインタフェースと呼ばれる。

多くの参考書がこの点を誤って記述しているところなので、

混同しないで覚えてもらいたい。

今回は、

情報システムと人間との関わりについての技術要素を学習していく。

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【１】ヒューマンインタフェース技術

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１．ヒューマンインタフェースとは

コンピュータなどのディジタル機器と、

人間との接点という点において、

どうすれば人間にとって、

これらディジタル機器を利用しやすくなるかを考察することが、

ヒューマンインタフェースの研究の基盤となっている。

ディジタル機器からデータや情報を受け取る際、

人間が機器を操作しやすくしたりするための仕組みと言えば、

例えば、

データをコンピュータに入力する際、

これをスムーズに行えるようにサポートをする仕組みであったり、

データや情報を適切に出力する際にも、

エラー音を機器から発生させたり、

自動的にメニュー画面を起動させるといった仕組みが代表的であろう。

そのような仕組みを整えた結果として、

人間はディジタル機器を利用しやすくなるのである。

このように、

人間と機器との間を取り持つ仲介役が、

ヒューマンインタフェースであり、

マンマシンインタフェースとも呼ばれている。

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２．GUI

前回にも登場したGUIの定義について、

ここでもう1度説明しておくことにしよう。

GUI(グラフィカルユーザインタフェース：Graphical User Interface)とは、

画面上に絵やアイコンを表示して、

ファイルの操作などを視覚的かつ直感的に行えるようにした、

ユーザインタフェースであり、

どのパソコン用のオペレーティングシステムにおいても採用されている。

アイコンとは、

主にコンピュータなどにおいて、

プログラムやファイルなどの特徴を小さな図柄にして、

ディスプレイ上に表示させたものであり、

マウスをはじめとしたポインティングデバイスを使用することによって、

ファイルを開いたりまたは実行したりすることができる。

アイコンとは、

キリスト教の「イコン」と同じで「偶像」という意味がある。

ユーザが人間であることが多い情報システムについては、

そのほとんどでGUIが採用されている。

アイコンの説明で示したように、

GUIが実装されている環境下では、

マウスやタッチパネルなどのポインティングデバイスを利用することで、

キーボードから文字を直接入力する以外、

ほとんどの操作を実行することができる。

また、

前回も話したようにGUIを最初に搭載したのは、

WindowsよりもMac OSが先である。

さて、

アイコン以外にもGUIの構成要素は、

以下で見ていくように様々なものがある。

これらについては、

まとめて(▼資料29)によって説明する。

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ウィンドウ：

コンピュータの操作画面内に、

それぞれ独立した小さな画面を用意して、

その中に画像や文書を表示する領域のこと。

画面内にいくつも窓が開いているように見えることから、

このように呼ばれている。

メニュー；

コンピュータにおけるメニューとは、

ディスプレイ上に表示させる選択肢の羅列のことで、

ユーザは、

メニューの選択肢の中から、

処理したい内容を示す選択肢を選択することによって、

コンピュータはそれに相当した動作を行う。

メニューバーは、

横一列に棒状に常に表示されるメニューのことで、

ユーザが後から自由にカスタマイズできる。

主にウィンドウの上部にある。

プルダウンメニューは、

WindowsやMac OSなどのオペレーティングシステムが実装しており、

メニューのタイトル部分にカーソルを合わせてクリックすると、

そこからサブメニューの一覧が、

巻物のように引き出されて、

垂れ下がって表示されるメニューのことで、

その中から処理したい内容を示す選択肢を選択することによって、

コンピュータはそれに相当した動作を行う。

ポップアップメニューは、

操作している箇所でクリックすると、

その場所に飛び出すように表示されるメニューであり、

様々なオペレーティングシステムで用意されている。

Windowsでは、

マウスを右クリックすることで、

場合に応じたメニューが表示される。

テキストボックス；

ソフトウェアなどでのウィンドウに表示される、

文字情報であるテキストの入力領域のことである。

1行だけに入力するものと、

複数行に入力できるものとがある。

ラジオボタン；

事前に定義された排他的な選択肢のうち、

1つを選択する場合に使うボタンである。

動作が昔のカーラジオのボタンに似ていることから、

ラジオボタンと呼ばれる。

選択肢を変更すると、

それまで選択していた選択肢のボタンのマークが消える。

チェックボックス；

ウィンドウ内に現れる小さな正方形で、

チェック記号を入れたり外したりすることで、

「YES」「NO」を入力するときに利用するボックスである。

チェックボックスは選択肢を複数選択することもできるし、

選択肢を1つも選択しないこともできる。

リストボックス；

予め用意されている、

1つの項目を選択するための短冊状の領域であり、

その一覧の中からユーザが選択する。

ラベル；

テキストを表示するための領域であり、

データ入力項目などの名前を示す役割を持つ。

ダイアログボックス；

操作の確認などについて、

ユーザからの確認を得るために、

ディスプレイ上に表示されるウィンドウである。

主にエラーメッセージなどの情報を伝える。

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【２】ヒューマンインタフェース設計

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１．画面・帳票設計

ヒューマンインタフェースを設計する際には、

ユーザである人間に対して、

入力を行いやすい環境を整備したり、

人間を疲れさせないような配慮が求められる。

したがって、

これらを実装していないソフトウェアなどについては、

市場では直ちに淘汰されることになる。

ここではヒューマンインタフェースを設計する際において、

遵守すべき留意点を概観しておこう。

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画面設計；

情報システムを開発する際に、

ユーザが操作することになる画面の、

レイアウトや表示項目などの設計を行うこと。

例えば、

初心者向けの画面設計であれば、

マウス操作を中心とした画面設計を行うが、

上級者向けの画面設計であれば、

キーボード操作を中心とした画面設計を行う。

帳票設計；

情報システムを開発する際に、

ユーザが操作することになる帳票や、

参照する帳票の表示形式などの設計を行うこと。

例えば、

関連の高いデータ項目については、

現在作業している箇所から近いところに配置したり、

関連の低いデータ項目については、

余計なデータを省略して表示させたりするような設計を行う。

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この他にも、

ユーザがデータを入力する際、

誤ったデータ値を入力しないように、

あらかじめ入力チェックについて設定しておくことも、

ヒューマンインタフェース設計では必要不可欠である。

以下では、

各種の入力チェックについて学習しておこう。

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ニューメリックチェック(数値チェック)；

ニューメリックとは、

主に10進数のことである。

ユーザが入力などによって与えた文字列が、

0～9の数値であるかどうかを判別する入力チェックである。

ちなみに、

数字とアルファベットや記号などをまとめて、

アルファニューメリックともいう。

フォーマットチェック；

ユーザが入力などによって与えた文字列が、

決められたフォーマットに合致しているかどうかを判別する入力チェックである。

例えば、

郵便番号であれば、

「3文字」-(ハイフン)「4文字」というフォーマットが予め用意されている。

チェックディジットチェック；

既に計算によって得られた結果の数字を付加した数字のことを、

チェックディジットという。

例えば、

人間がIDなどをコンピュータに入力するとき、

入力ミスが起こりえないとは必ずしもいえない。

チェックディジットチェックは、

入力コードが正しいものであるかどうかを検査するために、

入力コードの下1桁などに付与された、

誤入力チェック用の数字によって、

入力ミスを検知する入力チェックである。

リミットチェック；

ユーザが入力する値の、

最小値ないしは最大値を予め設定しておき、

それに違反していないかを判別する入力チェックである。

重複チェック；

ユーザが入力する値が、

既にデータベースのいずれかの中に、

格納されているかどうかを判別する入力チェックである。

重複が許されない伝票番号などで整合性を保つ役割を担う。

論理チェック；

入力された値が論理的に正しいかどうかを判別する入力チェックである。

例えば、

1年は12ヶ月であるが、

これを14月とした場合などで訂正を促すものである。

シーケンスチェック；

続けざまに起こることや連続していることをシーケンスといい、

シーケンスとはいわゆる順番のことである。

シーケンスチェックとは、

入力した項目などが順番通りに並んでいるかどうかを、

判別する入力チェックである。

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２．Webデザイン

不特定多数の者が利用するものの代表格にWebがある。

Webとは、

ワールドワイドウェブ(WWW：World Wide Web)の略称であり、

「蜘蛛の巣」などを意味する単語として知られている。

Webについては、

ネットワークの時間で詳細に扱うことになるが、

今回はWebで実装されている、

ヒューマンインタフェースについて概観しておくことにする。

一般に、

Webページを構成することをWebデザインという。

ここで述べているWebページとは、

Webブラウザ上で一度に閲覧できる、

Webの単位のことであると定義しておこう。

具体的にWebデザインについて見ていくと、

Webサイトをある決まった色などのデザインによって統一させたり、

とにかく利用するユーザの視点に立って、

見やすくしたりするといった設計が欠かせない。

「ITパスポート概論Ⅲ」においては、

WebページとWebサイトを厳密に区別して定義する。

Webページについては既に定義しておいたが、

Webサイトとは、

サイトという言葉に「置き場」といった意味があるから、

Webページをまとめた単位のことであると定義する。

したがって、

Webサイト「浅沼翔太のITパスポート概論」

というものの中には、

Webページ「ITパスポート概論Ⅲ 第9回 ヒューマンインタフェース」

というものがあるということになる。

またホームページという言葉もよく耳にする。

ホームページとは、

本拠となるWebページのことであり、

Webサイトの中では、

特にタイトル部分となるWebページのことを指す。

つまり、

Webサイト「浅沼翔太のITパスポート概論」

のホームページは、

Webページ「浅沼翔太のプロフィール」

ということになる。

さて、

Webデザインの説明まで戻るが、

Webデザインを行うときには、

ユーザが利用している様々なWebブラウザや、

Webブラウザの各種バージョンにも対応していく必要がある。

このようにしてWebデザインは、

操作感や使い勝手の良さといった、

ユーザビリティの観点を持つことが肝要である。

ユーザビリティとは、

使う(use)能力(ability)のことであり、

ひいてはユーザにとっての使いやすさということである。

Webサイト側のメッセージをユーザに正確に伝える技術や、

その姿勢についても幅広く示す概念として知られている。

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３．ユニバーサルデザイン

年齢や身体能力、

あるいは文化などに関係なく、

すべての者に適合するデザインのことを、

総じてユニバーサルデザイン(UD：Universal Design)(▼資料30)という。

1990年代初頭に、

米国のノース・カロライナ州立大学の、

ロナルド・メイスによって提唱された考え方である。

高齢者や障害者から、

不都合や障害などを取り除く、

従来からのバリアフリーの考え方を拡張し、

これをより具現化した考え方である。

高齢社会を迎えた日本においても、

住居や家電製品あるいは公共施設などにおいても、

様々な分野で浸透している考え方だが、

とりわけ、

ユーザが特定できないWebの場合には、

ユニバーサルデザインは特に有効である。

(おわり)

ITパスポート概論Ⅲ 第8回 中間テスト

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ 中間テスト

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このWebページにはコンテンツがありません。

ITパスポート概論Ⅲ 第7回 ソフトウェア / ハードウェア

UAS受講生には、

このコンテンツと同一内容のレジュメが講義の際に配布されます。

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ITパスポート概論Ⅲ(テクノロジ系)

コンピュータシステム(3/3)-----ソフトウェア / ハードウェア

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ソフトウェア / ハードウェア

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先行科目である「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」や、

この「ITパスポート概論Ⅲ」の中でも、

しきりにソフトウェアやハードウェアという言葉が登場している。

「ITパスポート概論Ⅰ・Ⅱ」においても、

これらのテクニカル・タームは既に定義をしておいたが、

重要項目であるのでもう１度ここで定義をしておこう。

一般にコンピュータにおいて、

その機械体系や電子回路や装置といった、

物理的な構成そのものの総称をハードウェアという。

対して、

ハードウェアを能率よく使うためのプログラムなど、

コンピュータシステム上で何らかの処理を行う手続きなどを、

実行する形にしたものの総称を、

ソフトウェアという。

略してソフトとも呼ばれることがある。

ソフトウェアについてはさらに分類が可能であり、

ハードウェアの管理や基本的な処理など、

コンピュータシステムそのものの管理を担う、

オペレーティングシステム(OS：Operating System)と、

特定の作業や業務を目的とした、

アプリケーション・ソフトウェアの2つに分類することができる。

前者を基本ソフトウェアと呼ぶのに対して、

後者は応用ソフトウェアと呼んでいる。

また、

オペレーティングシステムは、

システムソフトウェアともいう。

なお、

この講座では特段に「OS」という表記は避けることにしている。

これは、

「OS」がIBM社の登録商標であるからであり、

普通名称ではないと考えられるからである。

ハードウェアとソフトウェアのざっくりした基礎知識について説明したが、

ここまでは今まで学習してきた内容であった。

今回はこれらの内容をさらに掘り下げていくことになる。

まずはソフトウェアについて概観した後、

ハードウェアについての学習をしていくことにしよう。

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【１】オペレーティングシステム

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１．オペレーティングシステム

多くの学習者が間違えたり、

有耶無耶にしたりするところではあるが、

オペレーティングシステムはソフトウェアである。

オペレーティングシステムは、

コンピュータシステムを管理し、

基本的な操作環境をユーザに提供するとともに、

ファイル管理などのコンピュータにおける共通機能の他にも、

ハードウェアの使用状況の管理や、

アプリケーション・ソフトウェアの管理も行うソフトウェアであるといえる。

パーソナル・コンピュータ用に普及しているオペレーティングシステムとしては、

米国のマイクロソフト社が開発しているWindowsファミリーや、

米国のアップル社が開発しているMac OSなどが代表的である。

ちなみに、

これもやはり多くの学習者が誤解するところではあるのだが、

アップル社が開発したマッキントッシュ(Macintosh)というものは、

パソコンのブランド名であり、

オペレーティングシステムの名称ではないのである。

したがって、

マッキントッシュというパーソナル・コンピュータに、

Mac OSが搭載されているということになる。

また、

Windowsについては、

事実上の世界標準のオペレーティングシステムであり、

パソコン市場では1990年代後半より、

デファクト・スタンダードとしての地位を確立したと考えられており、

現在ではこの市場のおよそ9割のシェアを握っている。

具体的なもものとしては、

Windows 2000・Windows XP・Windows Vista・Windows 7、

などが現在も普及している。

Wndowsを搭載するハードウェアについては、

日本の富士通やNECなどが開発しており、