Question 1

コンピュータの五大装置のうち、プログラムの命令を解釈して各装置に指示を出す「制御装置」と、計算を行う「演算装置」の両方の役割を担う部品はどれか？

Accepted Answer

CPU（中央処理装置）。コンピュータの五大装置は「入力装置・出力装置・記憶装置・演算装置・制御装置」の5つで、このうち演算装置と制御装置の2つをまとめて1つの部品として実現しているのがCPU（中央処理装置）です。CPUは、主記憶装置に置かれた命令を1つずつ取り出し、その意味を解釈し、必要な計算を行って結果を書き戻す、という動作をひたすら高速に繰り返しています。このうち「命令を解釈して各装置に指示を出す」働きが制御装置、「足し算や大小の比較などを実際に行う」働きが演算装置にあたります。両方をCPUが受け持つため、CPUはコンピュータの頭脳と呼ばれます。他の選択肢について：・主記憶装置：実行中のプログラムやデータを一時的に置いておく記憶装置で、命令の解釈や計算そのものは行いません。・補助記憶装置：電源を切ってもデータを保持し続ける記憶装置で、長期保存が役割です。・入出力インタフェース：本体と周辺機器の間でデータをやり取りする接続部分で、五大装置でいえば入力装置・出力装置をつなぐ仕組みです。

Question 2

電源を切ると記憶していた内容が消えてしまう「揮発性」の性質を持ち、PCの主記憶装置（メインメモリ）として使われている半導体メモリはどれか？

Accepted Answer

RAM。RAM（Random Access Memory）は自由に読み書きができる半導体メモリで、高速に動作する代わりに電源を切ると記憶内容が消えてしまいます。この「電源が切れると消える」性質を揮発性といいます。RAMは実行中のプログラムや作業中のデータを一時的に置く主記憶装置として使われます。文書を編集している途中で停電すると保存していない分が失われるのは、その作業内容がRAMの上にしか存在しないためです。だからこそ、消えては困るデータは補助記憶装置へ保存する必要がある、という関係を押さえておきましょう。他の選択肢について：・ROM：読み出しが中心で、電源を切っても内容が消えない不揮発性のメモリです。機器の起動用プログラムなど、書き換えの必要が少ない情報を保持します。・HDD：磁気ディスクに記録する不揮発性の補助記憶装置で、主記憶装置には使いません。・光ディスク：レーザ光で記録・読み出しを行う不揮発性の媒体で、配布や保管に使われます。

Question 3

PCで作成した文書ファイルを、電源を切った後も保存しておくためのSSDやハードディスクは、コンピュータの五大装置のうちどれに分類されるか？

Accepted Answer

記憶装置。SSDやハードディスクはデータを保持しておく機器なので、五大装置では「記憶装置」に分類されます。記憶装置はさらに2つに分けて理解します。1つはCPUが直接読み書きする主記憶装置（メインメモリ）で、高速ですが電源を切ると内容が消えます。もう1つが補助記憶装置で、速度は主記憶に劣るものの容量が大きく、電源を切っても内容が残ります。SSDやハードディスクは後者にあたり、昨日作った文書を今日また開けるのはこの性質のおかげです。「速さの主記憶、保存の補助記憶」と対にして覚えると迷いません。他の選択肢について：・演算装置：四則演算や大小の比較などを実行する部分で、CPUの中にあります。データを保存する機能はありません。・制御装置：命令を解釈して他の装置へ動作の指示を出す部分で、これもCPUの中にあります。・入力装置：キーボードやマウスのように、外部からコンピュータへデータを取り込む機器を指します。

Question 4

記憶容量を表す単位を、小さいものから大きいものへ正しく並べたものはどれか？

Accepted Answer

KB → MB → GB → TB。記憶容量の単位はKB（キロバイト）、MB（メガバイト）、GB（ギガバイト）、TB（テラバイト）の順に大きくなります。1バイトは半角英数字1文字分にあたる量で、そこから約1,000倍ずつ位が上がっていくと考えると全体像をつかめます。コンピュータの世界では2の10乗＝1,024倍で数えることも多く、この1,024倍の方は区別のためキビバイト（KiB）、メビバイト（MiB）と呼ぶ表記も定められています。文字ばかりの文書が数十KB、写真1枚が数MB、映画1本が数GBという体感を持っておくと、容量やファイルサイズを扱う問題で判断しやすくなります。他の選択肢について：・MBから始まる並び：MBはKBの約1,000倍なので、MBがKBより小さいという順序は誤りです。・KBの次にGBが来る並び：KBとGBの間にはMBが入るため、途中が入れ替わっています。・GBから始まる並び：GB・MB・KBと大きい順に下がったあと末尾だけTBで最大に戻っており、順序が一貫していません。

Question 5

次のうち、コンピュータへデータを取り込む役割を持つ「入力装置」に分類されるものはどれか？

Accepted Answer

イメージスキャナ。イメージスキャナは、紙の文書や写真を光で読み取って画像データに変換し、コンピュータへ送り込む機器です。データの流れが外からコンピュータへ向かうので、入力装置に分類されます。入力装置か出力装置かで迷ったときは、「データがコンピュータへ入る向きか、コンピュータから外へ出る向きか」だけを見れば判断できます。人が情報を与える側の道具であるキーボード、マウス、スキャナ、マイク、カメラなどが入力装置、コンピュータが処理結果を人へ示す側の道具であるディスプレイ、プリンタ、スピーカなどが出力装置です。他の選択肢について：・プリンタ：コンピュータ内のデータを紙に印刷して外へ出す機器なので、出力装置です。・ディスプレイ：処理結果を画面に表示して人に見せる出力装置です。ただしタッチパネル付きのものは入力の機能も併せ持ちます。・プロジェクタ：映像をスクリーンへ投影して見せる機器で、こちらも出力装置にあたります。

Question 6

主記憶装置（メインメモリ）と補助記憶装置（SSDやハードディスク）を比べたときの一般的な関係はどれか？

Accepted Answer

主記憶の方が読み書きは速いが容量は小さい。記憶装置には、CPUに近いものほど高速だが高価で容量が小さく、遠いものほど低速だが安価で容量が大きい、という階層の関係があります。これを記憶階層といいます。主記憶装置はCPUが直接読み書きする作業台なので、高速な半導体メモリが使われます。その分だけ価格が高く、搭載できる容量は数GBから数十GB程度にとどまります。一方の補助記憶装置は数百GBから数TBと大容量ですが、読み書きの速さは主記憶に及びません。つまり主記憶は「速いが狭い」、補助記憶は「遅いが広い」という組合せで役割を分担しているわけです。他の選択肢について：・主記憶が遅く容量が大きい：速度と容量の関係が逆で、これは補助記憶装置の特徴の説明になっています。・主記憶が両方とも上回る：容量まで上回るなら補助記憶装置を用意する意味がなくなり、実際の構成と合いません。・主記憶が両方とも下回る：速度で劣るならCPUの作業領域として使う理由がなく、記憶階層の考え方に反します。

Question 7

CPUの性能を表す指標の一つである「クロック周波数」（単位：GHz）が示しているものとして、最も適切なものはどれか？

Accepted Answer

歩調を合わせる信号の1秒間の回数。CPUの内部では「クロック」と呼ばれる一定間隔の信号に合わせて回路が動作しており、その信号が1秒間に何回刻まれるかを表したものがクロック周波数です。単位はHz（ヘルツ）で、1GHzは1秒間に10億回を意味します。同じ設計のCPU同士であれば、この値が大きいほど1秒あたりに進められる処理が多くなり高速です。ただし設計の異なるCPUの間では、1回のクロックで進む仕事の量そのものが違うため、周波数だけで速さは比べられません。コアの数やキャッシュメモリの容量と合わせて見る必要がある、という点まで押さえておきましょう。他の選択肢について：・一度に処理できるデータのビット数：これは32ビット・64ビットといった語長の話で、クロック周波数とは別の指標です。・コアが並ぶ個数：1つのCPUに入っている演算処理の中心回路の数で、デュアルコア・クアッドコアのように表します。周波数とは独立した指標です。・主記憶装置の最大の容量：CPUが扱えるアドレスの範囲によって決まる話で、周波数とは関係しません。

Question 8

ディスプレイに表示される画像を構成する最小単位の点を何と呼ぶか？

Accepted Answer

画素（ピクセル）。画面に映る画像は、色を持つ細かい点が格子状に並ぶことで成り立っており、この点1つ1つを画素（ピクセル）と呼びます。画像を構成する最小の単位です。デジタル画像のデータ量は「横の画素数×縦の画素数×1画素あたりの色情報の量（ビット数）」でおおよそ決まります。たとえば1画素を24ビットで表せば約1,678万色を扱えますが、その分だけ1枚あたりのデータ量も増えます。画素数を増やせば細部まで表現できる代わりに容量も増える、という関係を理解しておくと、画像やディスプレイの用語がひと続きにつながって見えてきます。他の選択肢について：・解像度：画素がどれだけ細かく並んでいるかを表す度合いで、点そのものの名称ではありません。・コントラスト：画面の最も明るい部分と最も暗い部分の明暗の差を表す指標です。・リフレッシュレート：1秒間に画面を何回描き直すかを示す値で、動きの滑らかさに関わります。

Question 9

スマートフォンやタブレット端末で広く使われている、画面を指で直接触れることで操作でき、表示と入力の両方の役割を兼ねる装置を何と呼ぶか？

Accepted Answer

タッチパネル。タッチパネルは、表示用のディスプレイの上に、指が触れた位置を検知する仕組みを重ねた装置です。1つの装置で表示（出力）と指示（入力）の両方を担う点が特徴で、出力装置と入力装置の性質を併せ持ちます。検知の方式には、指の静電気を捉える静電容量方式や、押された場所で2枚の膜が触れ合うことを利用する抵抗膜方式などがあります。キーボードやマウスを使わずに画面を直接触って操作できるため、スマートフォンやタブレットのほか、券売機、現金自動預払機、カーナビ、飲食店の注文端末など幅広い機器で採用されています。他の選択肢について：・トラックボール：本体に埋め込まれた球を指で回してポインタを動かす入力装置で、表示の機能は持ちません。・デジタイザペン：専用のペンで位置を指示する入力用の道具で、単体では画面表示を行いません。・有機ELディスプレイ：自ら発光する素子を使った表示装置の方式の名称で、入力の機能を指す言葉ではありません。

Question 10

コンピュータを構成する機械や部品といった物理的な実体をまとめて何と呼ぶか？

Accepted Answer

ハードウェア。CPU、メモリ、SSD、ディスプレイ、キーボードのように、手で触れられる物理的な機器や部品をまとめてハードウェアと呼びます。これに対して、その機器をどう動かすかを記述したプログラムやデータの側をソフトウェアと呼びます。ハードウェアだけでは何をすべきかが分からず、ソフトウェアだけでは動く体がありません。コンピュータはこの両方がそろって初めて仕事ができる、という関係になっています。試験では両者の区分を問う出題が繰り返されるので、迷ったときは「手で持てるかどうか」で切り分けてみてください。他の選択肢について：・ソフトウェア：プログラムやデータなど、形を持たない情報の側を指す言葉で、ハードウェアと対になる概念です。・ミドルウェア：OSと応用ソフトウェアの中間に位置し、データベース管理などの共通機能を提供するソフトウェアです。・グループウェア：予定の共有や電子会議など、組織内の共同作業を支援する応用ソフトウェアの一種です。

基礎-1 コンピュータとハードウェアの基本の一問一答