コンピューターの原理基礎：２進数とは何かをシミュレーションで解説！「繰り上がり」の動きが視覚的にわかります！
2020-03-21 
前回に引き続いて、コンピューターの動作原理を順番に解説していきます。今回はコンピューターの計算の話をする前の、コンピューターで扱う「２進数」の数の解説をしたいと思います。コンピューターの世界では、前回の回路でも示したように１と０のみで記号化した世界です。なので、０~９まで数字のある１０進数よりも、０と１しかない２進数で計算をしたほうが都合がよいのです。
では、その２進数とは何かを今回は解説致します。もちろんシミュレーターを用いて、わかりやすく２進数とは何かを示したいと思います！
コンピューターの原理基礎：足し算を行う基本論理回路をシミュレーターで理解しよう！[半加算器/全加算器での1桁2進数計算]
前回の記事で、計算回路の説明の前段階として、2進数とは何かを説明させて頂きました。結論としては、「10進数との違いはいつ繰り上がるかのルールが違うだけ(2になった時点で繰り上がってしまう)」です。そしてその特徴は「10進数よりも1桁単位の計算パターンが非常に単純になる」にありました。1桁当たりの状態としては「０か、１か、それとも繰り上がりか」の３つしかないんです。
今回はその「０か、１か、それとも繰り上がりか」の3つの場合を計算できる、足し算計算機(加算器）をどうやったら基本回路で実現できるのかを説明します！単純な回路の組み合わせが、人間よりも素早く計算できる高度なマシンとなるのです！
コンピューターの原理基礎：各基礎回路(OR回路/AND回路/NOT回路)の役割をシミュレーターで理解しよう！
こちらのページで宣言したとおり、今回からコンピューターの動作原理を開設していきたいと思います！順を追って、まぜコンピューターが動作できるのか解説していきます。最後にはAI/人口知能に関する解説までできたらいいなと考えております！
まず今回は基本的なコンピューターの回路について解説します。コンピューターやスマホは基本的な回路の組み合わせでできています。ですので、この基本回路から順に学んでいくことで、なぜPCやスマホがこんなに複雑な計算や色んなことができてしまうのかが理解できると思います！今回は全ての基礎であるOR回路/AND回路/NOT回路の3つについて解説します。この3つを組み合わせることで、どんなに難しい回路でも構成できてしまうのです！
本ページでは全ての要素/回路をシミュレーターを使って解説していきます！実際に手で動かすことができるので、教科書などよりもかなりイメージしやすく、本質的な理解がしやすいと思います！
コンピューターの原理基礎：足し算を行う基本論理回路をシミュレーターで理解しよう！[複数桁の2進数計算/半加算器と全加算器の組み合わせ]
前回の記事で、かなり長くなりましたが、AND回路/OR回路/NOT回路でどのように2進数の1桁の計算をおこなうかを説明しました。これら3つの回路を組み合わせることにより、半加算器と全加算器という2つの加算装置によって、1桁の2進数の足し算は実現できます。
でも、2進数の1桁の計算だと、1+1=2までしか計算できませんよね！それでは全く役に立ちません。そのため、本ページではこの半加算器と全加算器を使用して、もっともっと大きな数を計算できるようにしていく過程をしめしていきます。実際に足し算を回路で計算している流れを確認できるシミュレーターもつくりましたので、是非使用してみてください！
[宣言] コンピューターの動作原理/情報科学から機械学習(AI)まで1からシミュレーターで解説していきます！
ブログをWordPressに移行して、様々な表現力を手に入れました！
FC2からWordPressにブログを移行し、色んな制約がなくなってだいぶ表現の幅が広がってきました。最近でも、家計の消費支出を、様々な項目観点(野菜/酒など)で分布グラフ化して見やすく表示するツール(400以上の項目を表示)などつくれており、非常に満足しております。少し、「マラソン関連ブログ」という観点では話題が逸れている気もしますが…移行によって多ジャンル化したということで許して下さい。
