コンピュータ 基礎講座 知識編

このブックでは，コンピュータに関する初歩的な事柄を学びます。

このブックでは，とても単純な小さなコンピュータを考えます。このブックを通して，コンピュータの原理を知ることが目標です。

このブックではプログラミング未経験者を対象に、特定の言語は用いずに、 文章や絵を用いて、正規表現とは何かについてや、役割についての理解を目的しています。

このブックでは、計算機で状態を表す有限オートマトンについて学習します。このファイルを通して計算機における状態の概念を理解することが目標です。

このブックでは，日常的なプログラミングに必要な論理の基礎を学びます。具体的には，命題論理，真理値，真理値表，論理演算子，ブール代数，集合，論理回路，MIL記法，半加算器・全加算器，フリップフロップ，述語論理などについて学びます。 数学が苦手な方は，読めない箇所や分からない箇所をSKIPしても構わないので，まずは最後まで読み進めてみてください。最後まで読み終わったら，別途時間を取って，SKIPしたところをじっくりと読み進めてみましょう。

このブックでは「情報をどのように無駄なく表現して，正しく伝えるか」の側面に注目して，情報と符号化について紹介します。第1章で情報の表し方や価値について考えた後に，第2章と第3章で情報を無駄なく正しく表現する方法について学びます。具体的には，情報量，平均情報量，ハフマン符号，連長圧縮（ランレングス圧縮），ハミング距離，パリティビット，ハミング符号などについて学びます。 このブックは，2進数について理解し計算できること，シグマを用いた総和計算や確率計算がある程度できること，行列計算がある程度できることを前提としています。そのため，随所で数式が出てきたり，途中の問で計算問題を出題したりします。プログラムも一度だけ出てきます。 数学やプログラムが苦手な方は，読めない箇所や分からない箇所をSKIPしても構わないので，まずは最後まで読み進めてみてください。最後まで読み終わったら，別途時間を取って，SKIPしたところをじっくりと読み進めてみましょう。

このブックでは，浮動小数点数を使った数値計算について，常識として知っておくべきことを簡単に紹介します。コンピュータ内部では，浮動小数点数は32ビット(単精度)，64ビット(倍精度)あるいはそれ以上の128ビット(4倍精度)で表現されていますが，その成立ちから誤差が出ることが避けられません。このブックを通して，数値計算を行う際に気をつけることと，基礎的なアルゴリズムを理解することが目標です。