デジタル
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対義語アナログという形容詞であり[7][6][8][3]、そちらは情報を連続した(物理)量で表現する方式である[6][3][9]

特に二進数で表現されたデータで構成されているもの[8]

「指を使って行った?[8]」という意味の形容詞。

なお日本産業規格 (JIS X 0001, JIS X 0005) では「ディジタル」という表記が採用されており、そちらの表記も使われることがある[注釈 1]。なお広辞苑第三版(1983年)及び第四版(1991年)はデジタルがディジタルを参照させるようになっており、逆になったのは1998年の第五版であった(→#片仮名表記)。当記事の表記としては「デジタル」のほうを採用して以下の説明を行う[注釈 2]
概要

英語のdigitalは形容詞で、語源ラテン語の「digitus」(ディジトゥス、「」の意)であり、それがラテン語の中で「digitalis」(ディジタリス)という形に変化し、それが15世紀なかばに英語に入り「digital」となり「10より小さい数を指に関連付ける(指に関連づけて数える)」という意味になり、1650年代に「指に関連づける(指に関連づけて数える)」という意味になった[10]。「digital」が「『(10より小さい)数』を使っている?」という意味の形容詞として使われるようになったのは1938年以降のことであり、特に、1945年以降に現れた、(それまでのアナログコンピュータと対比されるような)digit(※)方式 の(十進以外、典型的には二進方式の)コンピュータのことを形容するために使われ始めた[10](※)英語の「digit」には「十進法以外、特に二進法で表現された要素」という意味がある[11]

今日ではデジタル方式と呼ばれている装置は、1940年代前半では、まだ研究が始まって日が浅く、アナログ方式と対比しつつも「パルス(式)」という表現で形容されていた。だがエンジニアのジョージ・スティビッツが「パルス(式)」ではこの装置の動作プロセスが適切に表現されていないと感じ、「デジタル」と表現したほうがよいと(1942年4月に開催された科学研究開発局(OSRD)の部門会議に出席した後に)指摘した。こうして、「デジタル」という用語・表現が非アナログ方式のコンピュータを指すために使われるようになっていった。(なおスティビッツは電気機械式リレーをスイッチ素子として使ったブール論理デジタル回路の開発を1930年代から1940年代にかけて行った人物であり、「デジタルコンピュータの父」と呼ばれることもある人物である。)

コンピュータがデジタル方式だということは、コンピュータのCPU内(の核心部分。演算装置レジスタ類)での数の表現が二進方式になっていることを意味しており[注釈 3]、1か0という値をとるビットが有限個(※)並んだもの(ビット列)で数が表現されている。(※)あくまで有限個である。よくある個数は8/16/32/64のいずれかである。[注釈 4]

二進数のそれぞれの桁はビットと呼ばれ 0 または 1 の数字で表される。「コンピュータの数値表現」も参照

デジタルコンピュータでなぜ二進法が採用されるのかという理由について、情報処理技術者の教科書に次のように説明されている。ビット列の各ビットを反転することで《1の補数》が得られ、それに1を足すと《2の補数》が得られる[12]。ある数と、(その数の)2の補数との加算を行うと、紙の上の計算では最上位の桁から桁上がりが起きるが、有限の桁しかない加算器では最上位の桁の桁上がりが無視される仕組みになっているので演算結果が0になる、という注目すべき性質がある[12]。デジタルコンピュータのCPUの演算器では、もとの数の2の補数は「0 - もとの数 = - もとの数」を意味することになる[12]。この性質を利用してCPU内の演算では減算 A-Bを 「A+ (-B)」と書き換えることができ、さらに「A+ (Bの2の補数)」と書き換えることができる。つまり負数に2の補数を使うことで、減算という作業を加算と同様に処理できることになり、演算回路を単純なもので済ますことができる[12]

二進数方式でCPUが動いているデジタルコンピュータは(最初から二進数で入力し、演算し、二進数を出力することもできるが)十進法の数を扱う場合は、一旦、その十進数を二進数へと変換する基数変換を行っている[12]


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出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)
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