午前問題対策（コンピュータ一般）

デバイス/アプリケーション/その他

デバイス

補助記憶装置・媒体
- CD
  - ビデオCD
    圧縮された映像と音声情報を1時間以上記録できる
  - CD-R
    格納したデータの書き換えができないので、データのバックアップに適している
    有機色素が塗られたディスクにレーザ光を当て、有機色素の層にピットと呼ばれる焦げ跡を作って記録する
    記憶媒体の記録層として有機色素を使い、レーザ光によってピットと呼ばれる焦げ跡を作ってデータを記録する光ディスク
- 光磁気ディスク
  データを読み取るときに磁気を使用しない
- NAS（Network Attached Storage）
  - サーバごとに専用の磁気ディスクを接続しているシステムで、各磁気ディスクに発生している空き領域をシステム全体で有効に利用する
  - ファイル単位でデータ共有を実現する
  - 利点
    直接LANに接続し、異なるOSの複数のコンピュータでファイルを共有することができる
    複数のプロトコルに対応しているので、異なるOSのサーバ間でもファイル共有が可能である
- SAN（Storage Area Network）
  - 磁気ディスク装置や磁気テープ装置などのストレージ（補助記憶装置）を、通常のLANとは別の高速な専用ネットワークで構成する方式
  - ファイバチャネルを介してデータの送受信を行い、ネットワークへの負荷を軽減する
  - 複数のサーバに個別の外部記憶装置を接続する代わりに、ファイバチャネルを用いたSAN装置を導入することの利点
    サーバやLANを介さずに、データのバックアップが可能である
- 磁気ディスク
  - 磁気ディスク装置のサーチ時間は単位時間当たりのディスク回転数の影響を受ける
  - 磁気ディスクの構造
    連続してデータを読み取る場合、磁気ヘッドの動きが少なくなり読取り時間が短くなるため、一つのファイルは磁気ディスク上の連続した領域に記録されているのが理想である
  - シーク時間
    磁気ディスク装置において、磁気ヘッドをある位置から目的の位置に移動させるのに要する時間
  - 磁気ディスク装置のアクセス時間は、回転速度を上げるか位置決め時間を短縮すると短くなる
  - ブロック長を大きくすると、ブロックの転送時間が長くなり、その分だけ、検索時間は長くなる
  - ハードディスク
    - データの記録と消去のくり返しにより処理速度が遅くなる
    - フラグメンテーションを解消するためにディスクの最適化を行う
    - ハイバネーション
      コンピュータの電源を切る直前の作業状態を磁気ディスクに保存する機能
  - ストリーマ（テープドライブ）
    - 磁気テープ
      大量のデータが記憶でき、安価であるので、磁気ディスクのバックアップなどによく利用される
    - データの読み書きを連続して行い、ブロックごとにスタート、ストップさせることはしない
- DVD
  - DVD-R
    書き込みのみ可能なフォーマット
  - DVD-RW
    読み書き可能なフォーマット
  - DVD-RAM
    読み書き可能なフォーマット
  - DVD-ROM
    読み取りのみ可能なフォーマット
- 補助記憶媒体の安全な保管方法
  FDはCRTのそばに保管しない
RAID
複数の磁気ディスク装置の併用によって、ディスク系の性能と信頼性の向上を期待できる
ストライピングやミラーリングの技術を利用している
データと冗長ビットの記録方法と記録位置の組み合わせで区分されている
- RAID0（ディスクストライピング／ストライピング）
  - 並列にアクセス可能な複数の磁気ディスクに、各ファイルのデータを一定サイズのセクタ単位で分散配置しファイルアクセスの高速化を図る手法
  - 信頼性向上ではなく、性能向上だけを目的としている
  - HDD2台から使用できる
  - 1台のHDD故障によりRAID0内のデータは使用できなくなる
- RAID1（ミラーリング）
  - 同一データを複数の磁気ディスクに書き込むミラーリングを用いることで信頼性を高め、障害発生時には冗長ディスクを用いてデータ復元を行う方式
  - 読み出しはいずれか一方から行う
  - HDD2台から使用できる
- RAID2
  - ECC(Error Correcting Code：エラー訂正符号)にハミングコードを利用した方式
  - ECCへの変換・書き込み等のオーバヘッドが他のRAIDに比較して大きいため、実用化された例はほとんどない
- RAID3
  - バイト単位に1ビットのパリティを持つ
  - パリティは1台のディスクに固定
  - バイト単位のストライピング
- RAID4
  - バイト単位に1ビットのパリティを持つ
  - パリティは1台のディスクに固定
  - ブロック単位のストライピング
- RAID5
  - ストライピングの単位をアクセスの単位であるブロックとし、書き込み字のボトルネック解消のためにパリティ情報を異なる磁気ディスクに分散して格納する方式で、最も用いられている方式
  - バイト単位に1ビットのパリティを持つ
  - パリティはすべてのディスクに分散
  - ブロック単位のストライピング
  - HDD3台から使用できる
  - 1台目のHDDの故障の場合はデータを残りのHDDから復元して運用できるが、2台目のHDD故障には対応できない
- RAID6
  - RAID5を拡張した方式で、2台のHDDに異なるパリティ情報を格納する
  - HDD4台から使用できる
  - 2台のHDDが故障してもデータ復元が可能
入出力インタフェース
- AGP
  3次元画像や動画などの大容量のデータを、グラフィックボードへ高速に転送するための専用インタフェース
- IDE(Intergrated Device Electronics)
  パソコンに内蔵されるハードディスクやCD-ROMの接続などに利用される規格
  後にATA規格に統合された
- ATAPI
  パソコンと磁気ディスク装置を接続するインタフェースを基に、パソコン内蔵型のCD-ROM装置やMO装置を接続できるように拡張した規格
  後にATA規格に統合された
- ATA
  パソコンとハードディスクを接続するインタフェース
- シリアルATA
  ポートマルチプライヤを用いてポート数が拡張できる
  ホストコントローラとポイントツーポイントで周辺機器を接続する
- ISA
  コンピュータ内部で各回路がデータをやり取りするバスの規格
  最大データ転送速度は8MB/s
- PCI
  コンピュータ内部で各回路がデータをやり取りするバスの規格
  大データ転送速度は133MB/s
  - PCIのユニバーサルカードの規格の内容
    ５Vと３．３Vの両方のバスに対応したカード
  - PCIExpress
    PCの内部インタフェースで、シリアル転送の規格
- CAN
  シリアルインタフェースの一つ
  車載ネットワークなどに用いられる2線式インタフェース
- SCSI(Small Cpmputer System Interface)
  ANSIが定めた規格で、ハードディスク装置やCD-ROM装置の接続に使われるインタフェース
  パソコンなど小型のコンピュータと磁気ディスク装置など、高速の通信が要求される周辺装置との接続に使用される
- RS-232C(Recommended Standard 232C)
  EIAが定めた規格の一つで、データを1ビットずつ送る直列伝送用のインタフェース
- GP-IB(General Purpose Interface Bus)
  計測機器などとの接続に利用される、並列伝送用のインタフェース
- USB(Universal Serial Bus)
  - パソコンで、キーボードやマウス、スピーカ、モデム、プリンタなどを接続するための統一規格で、ハブを介してツリー状に機器を127台（ハブを含める）まで接続できるシリアルインタフェース
  - コンピュータや機器の電源を入れたままでも、機器の着脱が可能
  - バスパワー方式のハブを使用するときには接続装置の消費電力がハブの供給量を越えないようにする
  - 三つのデータ転送モードがあり、外付け磁気ディスクはハイスピードモード、プリンタやスキャナはフルスピードモード、キーボードやマウスはロースピードモードで使用される
  - インタラプト転送
    USBの転送モードのひとつで主としてマウスやジョイスティックなどに用いられる
  - USB2.0
    データ転送にアイソクロナス、バルク、インタラプトなどの転送プロトコルがあり、拡張機能として周辺機器同士が直接接続できるOn-The-Goをサポートしたシリアルインタフェース
- IrDA(Infrared Data Association)
  赤外線通信のための規格
  携帯情報端末同士や、PDAとノート型パソコンとの間でデータ交換を行う場合に使われる赤外線を用いたデータ転送の規格
- セントロニクス
  プリンタ接続用のインタフェースで、8ビットを同時に送る並列伝送用
- IEEE 1394
  コンピュータや機器の電源を入れたままでも、機器の着脱が可能であるホットプラグに対応した、高速のシリアルインタフェースであり、FireWireとも呼ばれているもの
- PIAFS
  PHSにコンピュータをつないで、高速なデータ通信をするための規格
  デジタル64kbpsで通信できる
ディスプレイ
- 液晶ディスプレイ
  光の透過を画素ごとに制御し、カラーフィルタを用いて色を表現するディスプレイ
  液晶自体は発光しないので、バックライトまたは外部の光を取り込む仕組みが必要
- 有機ELディスプレイ
  電極の間に電気を通すと自ら発光する特殊な有機化合物を挟んだ構造のディスプレイ
  電圧を加えると自ら発光するのでバックライトが不要となり、低電圧駆動、低消費電力を実現できる
- CRT
  電子銃から発射された電子ビームが蛍光体に当たり発光することを利用するディスプレイ
- プラズマディスプレイ(PDP)
  ガス放電によって発生する紫外線と蛍光体を利用するディスプレイ
プリンタ
- ページプリンタ
  画像と漢字コード混在データは、プリンタまたはパソコンのプリンタドライバのどちらかが画像と漢字データをビットマップ形式に展開して印刷イメージを作る
入力装置
- タブレット
  ペンのような装置と板状の装置を組み合わせた入力機器であり、ペンのような装置を押し付けて座標を指示する
  ポインティングデバイスに分類され、CADシステムの図形入力などに使用される
- トラックパッド
  人間の持つ静電気を利用して指の位置を検出するポインティングデバイスであり、操作面をさして座標を指示する
- タッチパネル
  画面上に透明なセンサを取り付けたものであり、画面に指などを押し付けて座標を指示する
- トラックボール
  球の一部分が装置の上面に出ているポインティングデバイスであり、球を直接指で回転させてその変化量で座標を指示する
- イメージスキャナ
  紙から図形や写真を読み取って、画像データとしてパソコンに転送する装置
- OCR（Optical Character Reader）
  手書き文字や印字された文字をイメージスキャナなどから光学的に読み取り、前もって記憶されたパターンとの照合により文字を特定し、文字データとして認識する装置やアプリケーションソフト
- OMR（Optical Mark Reader）
  マークシート用紙の読取装置
PCのプラグアンドプレイ
周辺機器を接続するときに、必要な設定を自動的に行う機構である

アプリケーション

データ・ファイル形式
- CSV
  文字、数値データをコンマ（，）で区切り、レコード間は改行で区切る
  文字データは引用符でくくることが多い
- PDF（PortableDocumentFormat）
  - 電子文書の形式
  - ワープロソフトなどで作成した文書の体裁を保持でき、プラットフォーム、配信先と配信元のハードウェアやアプリケーションの違いを意識せずに、画像を含むオリジナル文書の体裁を再現できる
  - 複数のフォントや図、表を使用している帳票の印刷結果が利用者のソフトウェア環境に影響されないようにすることができる
- ランレングス
  0やスペースなどの同一の文字が連続するデータを圧縮する場合、その連続する文字の個数を使って圧縮する方式
GUI
- ラジオボタン
  GUIの設計で、互いに排他的な複数の項目から一つだけを選択させたいときに使うコンポーネント
- GUI画面での入力方式として、選択候補一覧から選択する方式を採用した方が適切な場合
  入力データの種類が少なく、データの内容が固定している場合
- プルダウンメニューやポップアップメニューを用いるのが適しているもの
  商品区分のようにいくつかの定型項目を選択するもの
フォント・文字コード
- プロポーショナルフォント
  英字新聞で使われる文字のように、文字によって幅が異なるフォント
- 等幅フォント
  タイプライタのように、1文字の横幅が固定されているフォント
- Unicode
  - 各国の文字の多くを一つの体系で表現することでPCでのデータ交換が円滑にできるように、米国のベンダ主導で制定され、ISOで規格化された文字コード体系で、2バイト（UCS-2）、4バイト（UCS-4）がある
  - 多国籍文字を扱うために、日本語や中国語などの形の似た文字を同一コードに割り当てて2バイトの文字コードで表現する
  - UCS-2
    - すべての文字を2バイトで表現するコード体系
    - 世界各国の文字体系に対応できるようにISO/IECで規格化された文字コード体系ISO/IEC 10646
    - 文字を16ビット又は32ビットで表す時の16ビット表現を用いるサブセット
- EUC
  UNIXを中心に普及している多国籍環境をサポートする標準コードであり、日本語環境（漢字）では1バイト、2バイト、3バイトからなるコード表現を採用している
- ASCII符号（ASCIIコード）
  - 米国規格協会が制定した7ビットの情報交換用符号
  - アルファベット、数字、特殊文字及び制御文字からなり、漢字に関する規定はない
- 文字化け
  - 文字コードの違いなどにより、文字が正しく表示されないこと
  - 文字化けの起きやすい文字：丸付き数字
  - 異なるOSのエディタで作成された文章において2行の文が1行に表示されるのは、改行を表す文字コードとその組合せが、OSによって異なるため
バーコード
- CODE39
  数字、アルファベット、数種類の記号を43個にコード化したもの
  9本のバースペースのうち3本が太い
- CODABAR(NW-7)
  Narrow(狭い)とWide(広い)の2種類の7本の黒・白バーで構成されるバーコードで、数字、アルファベット、記法が使用できる
  宅配便の配送伝票で使用されている
- ITF(Interleaved Two of Five)
  集合包装（段ボールなど）の物流識別用の標準物流シンボルなどに使われているバーコードの規格
  5本のバースペースで1文字を表し、5本のうち2本が太い
- JAN(Japan Article Number)
  一般的に使用されているバーコード
  13桁の標準バージョンと8桁の短縮バージョンがある
  標準JANコードの3～7けた目は商品メーカコード
  エラー検出用のチェックディジットをもっている
- 2次元コード
  小さな領域に多くの情報を詰め込むことができ、読み取り時にコードの一部が読めなくてもデータを正しく読み出せるようなエラー訂正機能を持つコード
  同じ面積であれば、1次元バーコードに比べて多くの情報を記録できる
- QRコード（JIS X 0510）
  - 縦・横方向に情報をもたせることによって，１次元シンボルよりも多くのデータを記録することができる
  - 3個の位置検出用シンボルで、回転角度と読取り方向が認識できるため360度のどの方向からも読取り可能
  - 小さな領域に多くの情報を詰め込むことができ、読取り時にコードの一部が読めなくてもデータを正しく読み出せるようなエラー訂正機能をもつ
  - 同じデータでも、生成するアプリケーションによって、異なるパターンのQRコードになることがある
アーカイブ
記憶媒体の有効利用やバックアップ、配布などの効率化を目的として、複数のファイルを一つにまとめる処理
複数のファイルを一つのファイルにまとめて、記憶装置に格納すること
- アーカイバ
  データのバックアップや配布のために、複数のファイルを一つにまとめたり、元に戻したりする
規格（マルチメディア）
- 静止画像データの圧縮方式
  可逆符号化方式では、圧縮率は伸長後の画像品質に影響しない
- JPEG
  国際規格になっているカラー静止画の符号化方式(圧縮方式)
  - 静止画を対象としている
  - RGBの24ビットデータを輝度信号と色信号に分けて記録するので、写真などの自然色画像に適している
  - 人間の視覚は高周波になるほど鈍感で、低周波では敏感であることを利用し、低周波部分ほど細かく量子化する
  - 圧縮されたファイルを伸張したとき、元の画像を完全には復元できないことがある
- MPEG
  動画像の符号化に用いられる圧縮方式
  - MPEG1
    数M～数十Mビット/秒という広い範囲の圧縮方式で、蓄積型メディア、放送、通信で共通に利用できる汎用の方式
    1.5Mビット/秒程度の圧縮方式であり、主にCD-ROMなどの蓄積型メディアを対象にした動画像圧縮符号化の規格
  - MPEG2
    アナログTVからHDTV（高品位テレビジョン）までの放送品質を対象にしたディジタル圧縮符号化技術の国際規格であり、ディジタル放送やDVD-Videoで利用されている
  - MPEG4
    通信用携帯端末（携帯電話）などに動画を配信するときに採用されている圧縮規格
- MP3
  ISOで規格化されたディジタル動画データの音声部分の圧縮規格の一つであり、インターネット上での音楽データ配信やポータブルプレーヤでも利用されている
- H.323
  - IPネットワーク（インターネットやLAN）上で端末同士の呼制御や音声・映像の符号化方法などを規定している
  - 国際電気通信連合電気通信標準部会（ITU-T）が勧告している
  - VoIPなどで使用される
  - インターネット電話のゲートキーパの機能：システム内の端末の登録、大域幅の割当て、端末アドレスの管理などを行う
プラグイン
単独では動作せず、ブラウザなどのアプリケーションに組み込むことによって、それらの機能を拡張するソフトウェア
ブラウザなどのアプリケーションに組み込むことによって、アプリケーションの機能を拡張する
個別にバージョンアップが可能で、不要になればアプリケーションに影響を与えることなく削除できる
アプレット
小さいアプリケーションプログラムを意味し、コンパイル済みのオブジェクトコードがサーバに格納されていて、クライアントからの要求によってクライアントへ転送されて実行されるプログラム
シェアウェア
- 無償で試用することができるが、試用期間後も引き続き使用する場合には、使用料を支払うというライセンス形態のソフトウェア
- 開発費用を利用者で分担するという考えに基づいている
オープンソースソフトウェア(OSS：Open Source Software)
- Linuxに代表されるソフトウェアであって、再配布の自由、再配布時のソースコード包含、派生ソフトウェアの改変の許諾などが要求されるもの
- Open Source Initiative（OSI）
  オープンソースを推進する非営利組織
  - The Open Source Definition（OSD）
    オープンソースプログラムに求められる配布・ライセンス形態を定義する文書
    - OSSの特質：営利目的の企業での使用や、特定の研究分野での使用も許可される
    - OSDに基づく場合、OSSをパッケージ化したり、自社のソフトウェアを組み合わせたりして、有償で販売することができる
    - OSSを商用ソフトウェアに組み込んだ場合には、ライセンスによっては商用ソフトウェアのソースコードを公開することが求められる
    - ソフトウェアをオープンソースソフトウェアとして公開するための条件の一つ
      派生著作物に元のソフトウェアとは異なる名前やバージョンを付けるように、要請することができる
- ディストリビュータの役割
  OSSやアプリケーションソフトを組み合わせて、パッケージにして提供する

その他

グリッドコンピューティング
パソコンから大型コンピュータまで、ネットワーク上にある複数のプロセッサに処理を分散する方式
中央のサーバで、処理を並列処理可能な単位に分割し、それらを多数のPCやサーバで並列処理する
スーパコンピュータの特徴
ベクトル命令を備えたプロセッサを数個～十数個、又はマイクロプロセッサを数百～数千個結合することによって、性能向上を図っている
ベクトルコンピュータ
一つの命令で配列中の複数のデータを同時に演算する
分散システムの特徴
システム全体を効率よく運用するための運用管理が複雑になることが多い
- ディレクトリサービス
  ディレクトリサービスを使うことによって、ネットワーク上に分散するリソースの所在位置を意識せずに、リソースに付けた名前でアクセスできる
- 垂直分散システム(垂直機能分散システム)
  - 一連の処理を複数の階層に分割し、その階層に対応するシステムが分散して処理を行う
  - クライアントとサーバの関係のように、プロセッサ間に階層又は従属関係が存在する
UNIX
- ファイル管理
  - ファイルシステム全体を単一のディレクトリツリーで管理しており、ネットワーク経由のリモートファイルもディレクトリに割り付けてアクセスする
  - 周辺機器をディレクトリ階層の中のファイルとして扱うことができる
  - 特殊ファイル
    キャラクタスペシャルファイル：プリンタ
    ブロックスペシャルファイル：磁気ディスク
- プログラム実行環境
  マルチユーザ、マルチタスクである
- パイプ
  UNIXにおいて複数のコマンドでデータを連続的に処理するときに、コマンド間でデータを受け渡す仕組み
- デーモン
  OSと同時又は必要に応じて起動され、バックグラウンドで常に動作しており、通信などOSの機能の一部を提供する
エージェント
以下の動作をする
1. 利用者から仕事を託され、ネットワーク内でその仕事を処理するのに必要な場所（サーバ）を自立的にめぐって、仕事を片付ける
2. すべての仕事が終了した時点で利用者の下に返る
3. ネットワーク内に送出された後、返ってくるまで、利用者はネットワークにアクセスする必要はない
ボトルネック
コンピュータの処理速度やネットワークの通信速度の向上を阻む要素
- フォンノイマンボトルネック
  プログラムの命令を順番にプロセッサに取り込んで実行する方式のコンピュータの性能向上を妨げる要因：プロセッサと主記憶との間のデータ転送能力
負荷分散システム
同一の処理機能を持った複数のコンピュータによって、端末や回線の制御、またはデータの処理を分担して実行するシステム
ダイナミックリンキング（動的結合）
プログラム実行時に、共用ライブラリやシステムコールのモジュールをロードして使うのに用いられる
印刷されたマニュアルをオンラインマニュアルに切替えることによって改善が期待できる問題
アプリケーションのバージョンとマニュアルのバージョンが一致しない問題