コンピューターサイエンス

抽象化¶

抽象化（abstraction）とは、事物や表象を，ある性質・共通性・本質に着目し，それを抽き出す方法である。抽象化により、不要な性質を排除し、複雑なシステムを簡単に利用できるようにする。

現代生活では、自動車、スマートフォン、コンピューターなど、抽象化されたシステムが数多く存在する。これらのシステムは、複雑な内部構造を持ちながらも、ユーザーにとっては簡単に操作できるようになっている。

例えば、スマートフォンを使って、動画をみるときに、スマートフォン・インターネット・動画に関する技術について考える必要はない。ユーザーは、タッチスクリーンを操作するだけで、動画を楽しむことができる。

考えてみよう: 普段の生活で、三つの抽象化されたシステムを挙げてみよう。

コンピューターシステム¶

コンピューター（computer）とは，電子回路を用い，指示された通り自動的にデータの貯蔵・検索・加工を行う装置であり，電子計算機とも呼ばれる．計算機という言葉は，狭義では電子計算機を指すが，広義では計算を行う装置全般を指す．

コンピューターには，日常生活で使われるパーソナルコンピュータをはじめ，スーパーコンピューター，スマートフォン，タブレットなどがある．個人が利用するために設計されたコンピューターをパーソナルコンピュータ（パソコン，PC）と呼ぶ．パソコンは，デスクトップパソコンとノートパソコンに分けられる．

下の図は，日本のスーパーコンピューター「富岳」を示している．

Figure 2:兵庫県神戸市に設置されている「富岳」 © Barsaka2, CC BY-SA 3.0

コンピューターは，ハードウェア（hardware）とソフトウェア（software）から構成されている．

ハードウェアは，コンピューターを構成する物理的な装置である。一般的に，ハードウェアは、演算装置、制御装置、記憶装置、入力装置、出力装置から構成される．

ソフトウェアは，コンピューターを利用するためのプログラムの総称である．ソフトウェアは，システムソフトウェアとアプリケーションソフトウェアに分類される．

特定の仕事をするために作成されたソフトウェアをアプリケーションソフトウェア（application software）と呼ぶ．ワードプロセッサ，表計算ソフト，電子ゲームなどがアプリケーションソフトウェアの例である．

システムソフトウェア（system software）は，コンピューターのハードウェアを制御や管理するためのソフトウェアである．また，アプリケーションソフトウェアが動作するための環境を提供する．よく知られているシステムソフトウェアとして，オペレーティングシステム（operating system, OS）がある．Microsoft Windows，macOS，Linux，Androidなどがオペレーティングシステムの例である．