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コンピュータ（英語：computer、日本語：電子計算機）は、主にトランジスタを含む電子回路を応用し、数値計算、情報処理、データ処理、文書作成、動画編集、遊戯など、複雑な（広義の）計算を高速、大量におこなうことを目的として開発された機械である。単にコンピュータと言った場合、一般的には、プログラム内蔵方式のデジタルコンピュータの中でも、特にパーソナルコンピュータや、メインフレーム、スーパーコンピュータ、マイクロコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指す。

コンピュータ

目次

1 呼称

2 語源

3 概要

3.1 命令

3.2 ハードウェア

3.2.1 記憶

3.2.2 演算

3.2.3 制御

3.2.4 入出力

3.2.5 アーキテクチャ


3.3 ソフトウェア

3.3.1 プログラム

3.3.1.1 オペレーティングシステム




4 デジタルとアナログ

5 歴史

5.1 19世紀以降

5.2 20世紀以降

5.3 21世紀以降


6 種類

6.1 携帯機器

6.2 研究段階のコンピュータ


7 用途

8 脚注

8.1 注釈

8.2 出典


9 関連項目

10 外部リンク

呼称

「コンピュータ」や「コンピューター」の呼称が日本では多く使われている[1]が、法用語では「電子計算機（でんしけいさんき）」という表現が刑法や著作権法等で用いられている（これは英語では、単に computer ではなく「electronic computer」に相当する）。また、手動の機械式計算機などと違う点を強調して「自動」の語が初期には入ることもあったが、近年はほぼ見なくなった（ENIACなどの「A」である）。「電子計算組織」という語もあり、官公庁の公式文書である入札公告、条例などで21世紀に入った後の使用例も見られる[2][3]。「組織」の用法は大体「システム」といった意味のようである。

「電子計算機」を省略した、電算機という略語もある。「電算業務」「電算処理」「電算室」などの語で、「コンピュータの」という意味合いで電算という語が用いられる。これについて、情報処理学会が日本における計算機の歴史について調査した際に、学会誌『情報処理』に掲載された富士通における歴史を述べた記事[4]によれば、電子計算機以前の頃、リレーによる計算機によりサービスを開始した同社が（「電子」じゃないけど、ということで）使い始めた言葉であろう、と書かれている（つまり、その由来からは『「電子計算機」を省略した、電算機という略語』ではない）。

他に、人工頭脳[5]や電子頭脳、中国大陸・台湾・香港などでもよく使われる電脳という言葉がある。
語源

英語の 「computer」は算術演算を行う主体を指す語であるが、元々は主体として人間を指していた。この用法は今でも有効である。オックスフォード英語辞典第2版では、この語が主体として機械をも指すようになった最初の年を1286年と記している。同辞典では、1946年までに、「computer」の前に修飾語を付けることで異なる方式の計算機を区別するようになったとする。たとえば「analogue computer」「digital computer」「electronic computer」といった表現である。ポルトガル語やスペイン語では”ことばの箱”、com:箱、puter:ことばを話す、を意味させることもある。

計算手は電子計算機と区別するためレトロニムで「human computer」とも表記される。
概要アナログ計算機の仕組みについては「アナログ計算機」を参照

1940年代に最初の実用デジタルコンピュータが登場して以来、コンピュータに使われる技術は、特に微細化という点では劇的に変化してきた。しかし現在のところ、基本的にはノイマン型の構成を受け継いでいる。
命令詳細は「命令 (コンピュータ)」および「機械語」を参照

コンピュータの命令は人間の言語に比べるとずっと貧弱である。コンピュータは限られた数の明確で単純な命令しか持っていないが、曖昧さは全くない。多くのコンピュータで使われている命令の典型的な例としては、「5番地のメモリの中身をコピーしてそのコピーを10番地に書け」とか「7番地の中身を13番地の中身に加算して結果を20番地に書け」とか「999番地の中身が0なら次の命令は30番地にある」といったものである。

コンピュータの内部では命令は二進コード、つまり2を底とする計数法で表現される。例えば、インテル系のマイクロプロセッサで使われるあるコピー命令のコードは10110000である。ある特定のコンピュータがサポートする特定の命令セットをそのコンピュータの機械語と呼ぶ。

実際には、人間がコンピュータへの命令を機械語で直接書くことは通常はなく、高水準のプログラミング言語を使う。プログラミング言語で書かれた命令が、インタプリタやコンパイラと呼ばれる特別なコンピュータプログラムによって自動的に機械語に翻訳されて実行される。プログラミング言語の中にはアセンブリ言語（低水準言語）のように、機械語に非常に近いレベルで対応付けられるものもある。逆に Prolog（プロログ）のような高水準言語は計算機の実際の演算の詳細とは完全に切り分けるという絶対原理に基づいている。
ハードウェア「ハードウェア」も参照
記憶詳細は「記憶装置」を参照

記憶装置（メモリ）はアドレスを附与された領域の列で、各の領域には命令又はデータが格納される。

領域に格納された情報は書換可能か否か、揮発性（動力の供給を止めることで情報が失くなるという性質）を有つか否かは、記憶装置の実装方法に依存する。

記憶装置を実装する技術もまた時代と伴に大きく変化してきた。初期は電磁継電器(リレー)が、続いて水銀の入った管（水銀遅延線）や金属線を波（振動）が伝わる際の遅延時間を利用する部品が使われた。次にはフェライト製のトロイダルコア（磁気コアメモリ）や個別部品のトランジスタが使われた。そして、現在使われている方式の元祖と言える、集積回路による記憶装置は1960年代に開発され、1970年代にはコストパフォーマンスで凌駕し、それまでの主流だったコアメモリに替わり主流となった（インテルのDRAM、1103による（en:Intel 1103））。

また、補助的に用いられる、一般に大容量の補助記憶装置がある。例えば、SSDやHDDなどがそれである。
演算詳細は「演算装置」を参照