コンピュータって、パソコンとスマホのことですよね?
それだけじゃないんだ。天気予報を計算する巨大なものから、炊飯器の中に入っている小さなものまで、全部コンピュータだよ。それに、つないで使う「入出力装置」もいろいろある。身の回りを見渡しながら整理しよう。
コンピュータの種類
用途や大きさによって、コンピュータは次のように分けられます。
| 種類 | 特徴 | 使われる場面 |
|---|---|---|
| スーパーコンピュータ | 超高速の計算に特化した大型コンピュータ | 気象予測、創薬などの科学技術計算 |
| メインフレーム(汎用コンピュータ) | 大量の取引を確実に処理する大型コンピュータ | 銀行の勘定系など企業の基幹業務 |
| サーバ | ネットワーク経由でサービスを提供 | Webサイト、メール、ファイル共有 |
| パーソナルコンピュータ(PC) | 個人が使う。デスクトップ型・ノート型 | 事務作業、学習 |
| タブレット・スマートフォン | タッチパネルで操作する携帯端末 | 通話、アプリ、Web閲覧 |
| ウェアラブル端末 | 身に着けて使う | スマートウォッチ、スマートグラス |
| 組込みシステム | 機器に組み込まれ、特定の機能を実現 | 炊飯器、エアコン、自動車、デジタルカメラ |
身の回りの組込みシステム
炊飯器は、温度センサの値を見ながら火加減を自動で調節しています。この「見て、判断して、動かす」を担っているのが、中に組み込まれた小さなコンピュータです。家電、自動車、エレベーターなど、私たちの身の回りには組込みシステムがあふれています。
入力装置と出力装置
コンピュータに データを入れる のが 入力装置、処理結果を 人に見える形・使える形で出す のが 出力装置 です。
主な入力装置
| 装置 | 読み取るもの・特徴 |
|---|---|
| キーボード・マウス | 文字の入力、画面上の位置の指示 |
| タッチパネル | 画面に指で触れて操作。スマートフォンや券売機 |
| イメージスキャナ | 紙の写真や文書を画像として読み取る |
| バーコードリーダ | バーコードや2次元コード(QRコードなど)を読み取る |
| OCR(光学式文字読取装置) | 手書きや印刷の 文字 を読み取り、文字データに変換 |
| OMR(光学式マーク読取装置) | マークシート の塗りつぶしを読み取る |
| デジタイザ(ペンタブレット) | 専用のペンで指した位置を読み取る。図面やイラストの入力 |
| Webカメラ・マイク | 映像・音声を取り込む |
OCR は Character(文字)、OMR は Mark(マーク)。どちらも光で読み取る装置ですが、読み取る対象が違います。試験のマークシートを読むのは OMR です。
主な出力装置
| 装置 | 特徴 |
|---|---|
| 液晶ディスプレイ | 液晶は自ら光らないため、背後の バックライト で照らして表示 |
| 有機ELディスプレイ | 素子が 自ら発光 する。バックライト不要で薄く、曲げられる製品もある |
| インクジェットプリンタ | 細かいインクの粒を紙に吹き付けて印刷。家庭用に多い |
| レーザープリンタ | トナー(粉)を使い、1ページ単位で印刷(ページプリンタ)。高速でオフィス向き |
| 3Dプリンタ | 樹脂などを積み重ねて 立体物 を造形する |
| プロジェクタ | スクリーンに映像を投影する |
画像のデータ量を計算する
ディスプレイやデジタル画像は、画素(ピクセル)という小さな点の集まりでできています。画素の数を 解像度 といい、多いほどきめ細かく表示できます。
フルHD(横1,920 × 縦1,080画素)、1画素24ビットの画像のデータ量は?
- 画素数:1,920 × 1,080 = 2,073,600画素
- 1画素のバイト数:24ビット ÷ 8 = 3バイト
- データ量:2,073,600 × 3 = 6,220,800バイト ≒ 約6.2MB(1MB=1,000,000バイトとした場合)
画素数 × 1画素のバイト数、なんですね。
そう。ビットとバイトの換算(8で割る)を忘れないのがポイントだよ。ちなみにプリンタやスキャナのきめ細かさは、1インチあたりの点の数 dpi(dots per inch)で表すんだ。
試験に出るポイント
- スーパーコンピュータ は科学技術計算、メインフレーム は企業の基幹業務、組込みシステム は家電や自動車の中
- OCR は文字、OMR はマークシート を光学的に読み取る
- 液晶はバックライトが必要、有機ELは自ら発光(バックライト不要で薄型)
- レーザープリンタ はページ単位で高速印刷、3Dプリンタ は立体物を造形
- 画像のデータ量 = 画素数 × 1画素のビット数 ÷ 8(バイト)