コンピュータ概論

現代の情報社会において, コンピュータ, コンピュータネットワークは, 経済活動や情報発信などの様々な場面で様々に活用されている。そのため, 現代社会をよりよく生きるためには, コンピュータの知識はますます重要な位置を占めてきている。本書では, コンピュータの基本構成から情報社会におけるコンピュータの活用事例までを網羅し, コンピュータやコンピュータネットワーク全般に関する基礎的な知識を学ぶことができるよう構成されている。大学理系学部の講義だけではなく, 大学文系学部の教養教育の講義用テキストとして利用されることを想定しており, 理系の知識がなくとも本書の内容を理解することが可能である。さらに, 独立行政法人情報処理推進機構によって行われている基本情報技術者試験の試験範囲を網羅した内容となっている。そのため, 基本情報技術者試験の受験を考えている読者にとっても, 試験範囲の基礎的知識を学習するための本として最適である。
第 1 章 コンピュータとは
1.1 コンピュータと社会
1.2 コンピュータの歴史
1.3 コンピュータの概要

第 2 章 デジタルとアナログ
2.1 数の表現と 2 進数の演算
2.2 データの表現
2.3 アナログ・デジタル変換

第 3 章 情報理論
3.1 情報量
3.2 符号化
3.3 マルチメディアの符号化
第 4 章 論理回路
4.1 論理代数
4.2 組合せ論理回路の設計
4.3 順序回路

第 5 章 コンピュータアーキテクチャ
5.1 基本構成
5.2 コンピュータの動作
5.3 記憶装置
5.4 入出力装置

第 6 章 オペレーティングシステム
6.1 OS の誕生
6.2 OS の歴史
6.3 プロセス管理
6.4 メモリ管理と仮想記憶管理
6.5 入出力制御
6.6 ファイル管理

第 7 章 ソフトウェア開発とプログラミング
7.1 フトウェアの開発とコンピュータプログラミング
7.2 プログラミング言語の分類と種類
7.3 ソフトウェアの設計と開発

第 8 章 アルゴリズムとデータ構造
8.1 アルゴリズム
8.2 データ構造
8.3 基本的なアルゴリズム

第 9 章 コンピュータネットワーク
9.1 コンピュータネットワークの歴史
9.2 情報通信
9.3 コンピュータネットワークのトポロジとプロトコル
9.4 情報システムの構成

第 10 章 インターネット
10.1 インターネットの仕組み
10.2 TCP と UDP
10.3 インターネットアプリケーション
10.4 World Wide Web

第 11 章 セキュリティ
11.1 悪意のあるソフトウェア
11.2 攻撃方法
11.3 暗号
11.4 認証

第 12 章 データベース
12.1 データベースの基礎
12.2 関係データベース
12.3 データベースの設計
12.4 データベースの運用と応用

第 13 章 サービスマネジメント
13.1 サービスマネジメントとは
13.2 システム管理
13.3 システムの移行
13.4 サービスサポート
13.5 システム監査

第 14 章 情報通信システムの法制度と標準化
14.1 企業活動における情報処理
14.2 知的財産権
14.3 情報倫理
14.4 国際標準化

第 15 章 情報サービスの発展
15.1 情報サービスの起源
15.2 身近な情報サービス
15.3 ユビキタス社会
15.4 クラウドサービス

『コンピュータ概論』 (白鳥 則郎 監修 / 著、山崎 克之 ほか 13 名 著、共立出版、2013 年 1 月刊) は、共立出版の「未来へつなぐ デジタルシリーズ」の第 17 巻にあたる、コンピューターとネットワークの基礎知識を一冊で学ぶ大学向けの教科書です。版元の紹介文は、コンピューターの基本構成から情報社会におけるコンピューターの活用事例までを網羅した本とし、大学理系学部の講義だけでなく、文系学部の教養教育の講義用テキストとしての利用も想定していると説明しています。共立出版には同じ書名で魚田 勝臣 編著の第 10 版の教科書もありますが、本書は監修者と執筆陣、シリーズが異なる別の本です。

数の表現から情報サービスの発展まで、全 15 章の構成

目次は全 15 章です。第 1 章「コンピュータとは」でコンピューターと社会、歴史、概要を押さえ、第 2 章「デジタルとアナログ」で数の表現と 2 進数の演算、アナログ・デジタル変換を、第 3 章「情報理論」で情報量と符号化を学びます。第 4 章「論理回路」と第 5 章「コンピュータアーキテクチャ」でハードウェアの仕組みに進み、第 6 章「オペレーティングシステム」ではプロセス管理やメモリ管理と仮想記憶管理、ファイル管理を扱います。続く第 7 章「ソフトウェア開発とプログラミング」と第 8 章「アルゴリズムとデータ構造」でソフトウェアの側を、第 9 章「コンピュータネットワーク」と第 10 章「インターネット」で通信の側を学び、第 11 章「セキュリティ」、第 12 章「データベース」、第 13 章「サービスマネジメント」、第 14 章「情報通信システムの法制度と標準化」を経て、第 15 章「情報サービスの発展」で締めくくられます。ハードウェアやソフトウェアの仕組みだけでなく、システムの運用や監査、知的財産権や情報倫理まで同じ一冊に収めている点が、この本の守備範囲の特徴です。

0 と 1 から通信までを、ひとつながりで理解する

コンピューターの基礎を学ぶときにつまずきやすいのは、2 進数や論理回路の話と、OS やインターネットの話が別々の知識として残り、どうつながるのかが見えない点です。数値や文字は 0 と 1 の並びとして表され、その並びを論理回路が組み合わせて計算し、CPU は記憶装置から命令とデータを読み出しては処理を進めます。OS はこのハードウェアの上で複数のプログラムに CPU の時間とメモリを割り振り、通信では送りたいデータを決まった約束にしたがって分割し、相手に届けます。インターネットでの通信を支える TCP/IP も、この約束を層に分けて受け持つ仕組みです。下の層から順に積み上げて学ぶと、通信が遅い、メモリが足りないといった身近な現象を、どの層の何が原因なのかという筋道で考えられるようになります。

文系の教養課程と基本情報技術者試験の基礎固めに

版元は、理系の知識がなくとも内容を理解できる本と位置づけており、情報科学を教養科目として学ぶ文系の学生や、授業の指定教科書として手に取る学生に合う構成です。講義用資料は ID とパスワードで提供されています。また版元の紹介文は、刊行時点で基本情報技術者試験の試験範囲を網羅した内容としています。ただし IPA の公式ページによると、この試験はその後、令和 4 年度まで上期 / 下期の実施を経て CBT 方式による随時実施に変わり、科目 A と科目 B で構成されています。さらに経済産業省と IPA は 2027 年度から新試験制度に移行することを予定しています。受験対策として使う場合は、出題の形式に合わせた対策書と組み合わせるのが確実で、試験の参考書と体系を学ぶ本の使い分けは IT 資格の参考書と技術書の使い分けガイド が参考になります。

特定のプログラミング言語で動くものを作る技術や、2013 年以降に広がった技術の詳しい解説を求める人には、本書は目的が合いません。一方で、コンピューターの仕組みから社会での使われ方までの全体像を一冊で押さえておきたい学生や学び直しの社会人にとって、15 章の目次で学ぶ範囲を見渡せる本書は、基礎の地図として手元に置きやすい教科書です。