情報科学概論　単位と容量と速度

情報科学概論　4回目(10/22)

前回(10/15)授業での質問

Q1　 HDDとCD,DVDの形が似ているのは仕組みが似ているから？どちらが先に作られた？

どちらも円盤を回すから見た目は似る。CD-ROMの開発は1981年で，HDDはさらに前から。

Q2　 CPUの数とPCの性能に関連があるのか？

1つのCPUの中で処理できる数（スレッド）が多いほど性能は高い。一般向けではないが，物理的に複数のCPUを搭載するコンピュータもある。

Q3　SSDのデータ容量は0と1の数の多さで決まるのでしょうか？

0か1の8桁（8bit=1byte）で容量を表す。

Q4　テレビとHDDのメーカーが違っていても録画できますか？

USB接続のならほとんどの場合，可能。

Q5　HDDとHDMIの違いがよくわからない

HDDはハードディスク（記憶装置）。HDMIは映像と音声をやり取りする通信規格。

Q6　セキュリティを保護するフィルターはパソコンのどの部品に内蔵されているのか？

CPUにセキュリティ機能を搭載しているが，基本はソフトウェアで処理する。

Q7　PCの部品は大体どれぐらいありますか？部品が一つでもかけるとPCは動かなくなる？

細かい部品までカウントすると数千～数万個。CPU,メモリ,ストレージは必須（電源装置も）。

Q8　メモリのRAMとROMの違いは？

RAM(Random Access Memory)は作業用のメモリでデータを読み書きできるもの。 ROM(Read Only Memory)は工場などで書き込まれたデータを読み込むもの。

Q9　ハードディスクが破損すると修復は可能？ハードディスクの寿命はどれぐらい？

物理的な破損の復旧は厳しい。ソフト的破損だとできる場合も。寿命は使い方にもより，４年程度といわれるが，個人的にはもう少し持つ気が。常時稼働のサーバ向けに高寿命のHDDもある。

Q10　映像系専門学校の友人やYoutuberがMacを使っているのはCPUの性能がいいから？

CPUやGPU性能はWindowsPCのミドルクラス以上といえるが，価格的には大してかわりない。

Q11　出会い系サイトとマッチングアプリの違いは？マッチングアプリで顔写真，個人情報を載せるのは危険ではないのか？出会い系サイトが流行っているが，気をつけるべきことは？

ざっくりいえば気軽な出会いが目的か，婚活・恋活が目的か。一概には言えないが，マッチングアプリの方が本人確認など登録が厳しく比較的安全。出会い系はなりすましも可能。

Q12　Wi-Fiルータを初期設定のままにしておくと危険というニュースを見たが，外部者がPC内に侵入できるのでしょうか？

初期設定だと，ルータの管理画面に入られる危険性があるので，管理画面に入るパスワードは変更するべき。管理画面からは通信記録が見られたり，不正侵入されるようになるので，危険。

Q13　PCがWindows10から11にアップデートできるようにスマホのアップデートも簡単？

簡単。ただし，古すぎると最新OSにアップデートできなくなる。

単位

コンピュータ内や通信のデータは０と１の２進数が基本

２進数１桁　＝　１bit（ビット）
　→　0, 1 （２種類）

２進数４桁　＝　4bit
→　0000, 0001, 0010, 0011, 0100 … 1111 (16種類)
これを１０進数で表すと
→　0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15
１６進数で表すと
→　0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F

２進数８桁　＝　8bit = 1byte（バイト）
　→　00000000, 00000001, 00000010 … 11111111 (256種類)

１６進数で表すと
→　00, 01, 02, 03, … 09, 0A, 0B, 0C, 0D, 0E, 0F, 10 … FF

英数半角文字は1byte(256）のコード表

全角文字（日本語）は2byte（256X256=65,536）のコード表
→　コード表にはいくつか種類があり，異なるコード表を使うと"文字化け"がおこる
→　一部の特殊文字は機種によって異なる（機種依存文字）

Q&A: 機種依存文字とはなんですか？ So-net : http://faq.blog.so-net.ne.jp/405

多くのデータを扱うため，３桁ごとに呼び方を変える

　1000＝１ｋ（キロ）：千
　　　　　1000ｋ＝１Ｍ（メガ）：百万
　　　　　　　　　1000Ｍ＝１Ｇ（ギガ）：十億
　　　　　　　　　　　　　　1000Ｇ＝１Ｔ（テラ）：一兆

いろいろなメディアの容量（通常，Ｂバイトを使う）

フロッピーディスク：1.44MB(メガバイト）
CD-ROM：700MB
DVD：4.7GB （２層タイプなら8.5GB）
Blu-ray Disc (25GB,50GB,100GB,128GB)
一般的なパソコンのハードディスク：数百ＧＢ～4TＢ（テラバイト）程度
SSD（ハードディスクの代わりに，もしくは併用される記憶装置）：64GB～1TB
フラッシュメモリ（デジカメの記録媒体にも使用される）
- SDメモリーカード(～512GB)
  - サイズ（SD, miniSD，microSD），規格（2GBまでのSD，2-32GBのSDHC，32GBを超えるSDXC），読み書き速度の違いがある。
- USBメモリ
- コンパクトフラッシュ，メモリースティックなど，ほぼ使われなった規格もある。

質問：　フロッピーディスクに全角文字は何文字入る？
1.44MB=144万byte 全角1文字2byteなので 72万文字

質問：　8GBのUSBメモリにはフロッピーディスク何枚分のデータが入る？
8000÷1.44 = 5555枚分

いろいろな通信速度（通常，１秒間あたりのビット bps : bit per second を使う）

ネットワークの通信速度（下りの理論値）

携帯機器用の電波（数キロ圏内まで届く）

電話回線の音声信号を使った通信（モデムの通信）：～56kbps
第２世代の携帯電話：9.6～28kbps
第３世代の携帯電話，3G モバイル通信：144kbps～40Mbps
第４世代モバイル通信 4G
- WiMAX2+：758Mbps
- LTE：75～988Mbps
5G（第５世代）
最新のモバイル通信。理論上は4Gの10倍以上の10Gbps程度。遅延が少ないのも特徴で，ロボットの遠隔操作などビジネスでの利用が先行する見込み。

無線ＬＡＮ（Wi-Fi）

11a, 11g : 54Mbps 1999年～（11gは2003年～）
11n (Wi-Fi 4) : 600Mbps　2009年～
11ac (Wi-Fi 5) : 6900Mbps　2013年～
11ax (Wi-Fi 6)： 9600Mbps　2019年～　(使用周波数の異なるWi-Fi6Eは2020年～）
11be (Wi-Fi7)：36Gbps 2024年～

今はWi-Fi6（もしくは6E)が標準。Wi-Fi7は対応機器がほとんどなくあっても高価。Wi-Fi4（11n)のルータは買い替えるといい。

有線ＬＡＮ（光ファイバーや銅線のLANケーブル）：10Mbps, 100Mbps, 1Gbps，10Gbps

上記は理論値であり，特にモバイル通信は半分の速度が出ることも稀で，環境によっては1/10も出ないことがある。Youtubeの高画質動画で5Mbpsぐらいあればいいとされている。モバイル通信，無線LANでは下り（ネットから端末への通信）の方が早いのが一般的。ネット接続の通信速度を図るサイトやアプリが便利。

質問：　電話回線(下り速度56kbps)で1MBの画像を受信するには理論上何秒かかる？
1MB=8,000kbit 　8,000÷56=143秒

質問：　無線LAN(下り速度300Mbps)で1MBの画像を受信するには理論上何秒かかる？
1MB=8Mbit 　8M÷300M=0.03秒

ネットワークの通信速度だけでなく，インターフェースの通信速度，データの読み書きの速度でも同様の単位を使う

USB1.1：最大12Mbps
USB2.0：最大480Mbps
USB3.0：最大 5Gbps
USB3.2(3.1) Gen 1：最大 5Gbp
USB3.2(3.1) Gen 2：最大 10Gbp
USB3.2 Gen 2x2：最大 20Gbp

USB規格の詳細は後日説明

情報科学概論 4回目(10/22)