どうもこんにちは！
サバ缶（@tech_begin）です。
あなたは今、何を使ってこのサイトを見ていますか？
パソコン、タブレット、スマホの方が大半かと思います。
これら全てのコンピュータは、5つの要素が集まって構成されているのをご存知でしょうか。
この記事では、コンピュータの基本構成について解説していきます💪
コンピュータの五大装置とは
コンピュータは、大きく分けて五つの機能を持っています。
それらの機能は以下の装置から構成されています。
- 入力装置
- 出力装置
- 記憶装置
- 制御装置
- 演算装置
次にそれぞれを詳しく見ていきましょう！
入力装置
入力装置とは、人間の操作やデータをコンピュータの内部に送り込む装置のことです。
文字を入力する「キーボード」、画面上の位置情報を操作する「マウス」などが一般的です。
これがないと、文字を打つことも操作することもできません。
スマートフォンの場合、画面が入力装置でもあり出力装置でもあります。
キーボードやマウス以外にも多くの入力装置があります。
実は、これらも入力装置なんです！
- トラックパッド（例：ノートパソコン）
- タッチパネル（例：タブレット、スマートフォン）
- スキャナー（例：会社のコピー機）
- バーコードリーダ（例：お店のPOSレジ）
- 音声マイク（例：録音スタジオのダイナミックマイク）
- カメラ（例：防犯カメラやノートパソコンなど）
- ICカードリーダ（例：改札、ゲームセンターの筐体）
出力装置
出力装置とは、コンピュータの内部で処理されたデータを外部に出す（または表示する）装置のことです。
ディスプレイ、プリンターなどが一般的ですね。
これがないと、入力しても何を操作したのか分かりません。
スマホの場合、画面が入力装置でもあり出力装置でもあります。
身の回りには、意外と多くの出力装置に囲まれていますよ！
- プロジェクター（例：映画館）
- 3Dプリンタ（例：フィギュア、パーツ製作など）
- スピーカー、イヤホン、ヘッドフォン（例：音楽スタジオ、音楽鑑賞）
- 電子ペーパー（例：Kindle paperwhiteのような電子書籍リーダ）
記憶装置
記憶装置とは、コンピュータで使用するデータやプログラムを保存するための装置です。
主記憶装置、CD、DVD、USBメモリなどが挙げられます。
これがないと、毎回データを作成し直さなければなりません。
最近のゲームはオートセーブが当たり前になりましたが、2000年代は『セーブをし忘れてデータが消えた！』なんてこともよくありました（笑）
記憶装置は、「主記憶装置」と「補助記憶装置」に大きく分けられることをお忘れなく！
このあたり、ちょっと理解が浅いなと感じた方は、以下の記事をご覧ください。
演算装置
コンピュータの内部でデータの計算や変換を行う装置です。
「CPU」というコンピュータの頭脳と呼べるパーツ（部品）が担っています。
詳しくは、後述の制御装置に記載します。
制御装置
記憶装置にある命令を読み込み、演算装置や各周辺装置の制御を行う装置です。
先述の演算装置と同じ「CPU」で行います。
CPUについては、以下の記事で詳しく解説しています！
データと制御の流れ
ここまでは文字だけで説明してきました。
しかし、それだけだと難しいので、画像を交えて順を追って説明していきます💪
- 入力装置から入力されたデータを、記憶装置に保存する
- 制御装置が、記憶装置に保存されたデータや命令を読み込む
- 制御装置は、命令に基づき他の装置を制御する
- 演算装置は、記憶装置からデータを読み込み、演算し、結果を記憶装置へ返す
- 出力装置は、記憶装置から読み出したデータを表示する
例えば、あなたが、マウスカーソルを動かしたとしましょう。
- 入力装置（マウス）から入力されたデータ（左上に3cm）と命令（マウスカーソルの移動）を記憶装置に保存する
- 制御装置がデータ（左上に3cm）と命令（マウスカーソルの移動）を読み込む
- 制御装置は他の装置を制御する
- まず演算装置は記憶装置からデータと命令を読み込む。マウスカーソルが左上に3cmだった場合、画面のどの位置に表示すれば良いのか計算をする。そして記憶装置に処理結果を格納する。
- 出力装置は、記憶装置から読み込んだ演算結果を元に、ディスプレイ上にマウスカーソルを表示させる
この処理は、マウスカーソルの移動時に瞬時にミリ秒単位でず〜っと行われています。
毎秒、毎秒、コンピュータはマウスが動かされたのか監視しており、動いたら画面の表示を切り替えるということをしているんです。
何気ないところにも、多くの処理が動いているんですね。
五大装置の覚え方
IT技術について学び始めたばかりの人にとっては、馴染みのない言葉ばかりで覚えにくいと思います。
私なりにイメージする五大装置の覚え方をご紹介します。
それは『コンピュータ（五大装置）は人間と捉える』というものです。
入力データを受け取り、計算して、結果を返す……なんだか人間と似ていませんか？
「100+100は？」という音声の入力があって、脳で計算をして、口から声で「200！」と返事する。
人間の五感が入力装置、行動や返事など身体全体を出力装置であると捉えると、理解しやすいかもしれません。
- 入力装置：触覚、嗅覚、聴覚などの五感
- 出力装置：発声、行動など全ての行動を担う身体
- 記憶装置：脳
- 制御装置：脳
- 演算装置：脳
もっと分かりやすくイメージしやすいように、具体例を挙げるとすると以下のような感じでしょうか。
まとめ
ここまでコンピュータの五大装置について解説しました。
- 入力装置
- 出力装置
- 記憶装置
- 演算装置
- 制御装置
多くのことを紹介してきましたが、完璧に理解しようと焦らないようにしましょう。
まずは「こういうものがあるんだ」という理解が出来れば第一歩成功です！
全体像を理解し、自分に必要な知識を蓄えていきましょう💪
