情報処理, 第５回

高知大学共通教育情報処理

（理学部対象、担当塩田）

第５回の教材 (1)

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講義編 : 第２章コンピュータの原理（その２）

□　２進数・16進数

コンピュータ内部では全てのデータが２進数として表現され処理される。
桁の多い２進数が人間にとって判りにくいとき、１６進数を使うことがある。
- 10,11,...,15 はアラビア数字がないので a,b...,f で代用する。
- ２進数を４桁ずつ区切ることで１６進数に直すことができる。
  例　10101101 →　1010 1101 → a d
  問題　１６進数の ff は１０進数ではいくつか？

□　文字を表す２進数　その１：アスキーコード

アルファベットや数字、キーボードにある基本的な記号には１バイトの数（コード）が割り当てられている。
→ アスキーコード表（アスキーコード表作成プログラムはこちら）

□　文字を表す２進数　その２：日本語コード

漢字はたくさんあるので、２バイトの数を割り当てる。
ややこしいことに、割り当て方の流儀がいくつもあって「文字化け」の原因となっている。
- シフトJISコード（ Windows 系の処理系でよく使う）
- UTF-8コード（ Mac 系の処理系でよく使う）
- EUCコード（ UNIX 系の処理系でよく使う）
例　「塩」はシフトJISコードで（１６進数の） 8996、「田」は 9363、「研」は 8ca4、「一」は 88ea。
例　 EUCコードで書いた次の文章をシフトJISコードや UTF-8 と思って表示してしまうと ...

土佐の高知の
はりまや橋で

□　文字の表示：フォント

コンピュータ君は文字も全て数字と思っているが、人間に見せるために「フォント」（＝文字の形）を持っている。ディスプレイ表示や印刷物ではこのフォントを使っている。
テキストファイルは文字コードだけで文章を処理するのでファイルサイズが小さくて済むが、これを pdf ファイル、ワープロのドキュメント、画像などにしてしまうとファイルサイズが極めて大きくなってしまう。
例　同じ内容でも

テキストファイルなら 1KB
pdf ファイルにすると 53KB
ワープロのドキュメントにすると 24KB
画像ファイルにすると 140KB

□　全てのデータは２進数で

音声 → 音波の波形を折れ線グラフにして、数字に変換。
静止画像 → 各ピクセルの色情報を数字として表現。（さらに jpeg, gif, png などの形式に直してファイルサイズを小さくする。）
動画 → 各ピクセルの色情報、単位時間前の画像との差分情報などを数字として表現。　etc.

□　論理回路

２進数のデータは、教科書 p.14 の基本的な論理回路 NOT 回路, AND 回路, OR 回路（さらには NAND 回路, NOR 回路, XOR 回路）を組み合わせた論理回路で処理される。
たとえば２進数の加算は全加算器回路で実現できる。

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