コンピューターのデータ処理について

質問

※すみません、以下PC初心者で小学生並の質問になります。用語ももしかしたら誤用しているかもですが、何となくこのイメージであっているかという質問です。ご容赦ください。

パソコンで処理を行っている中ではあらゆるデータ・情報が0と1で表されたもので処理していて、
例えば「あ」という文字は8bitでは「10011110」(適当です)といった感じになるかと思うのですが、
これは「あ」という文字を画面上に写すために
どこの画素？ライト？を光らせるか(0と1が電気のON/OFF)という情報を表しているというイメージは合ってますでしょうか。
加えて、
１文字でも
・文字の大きさ
・色
・画面上のどこにある文字か
など色々と情報があるかと思うのですが、
これらの情報も(8bitの)数字列に含まれているのでしょうか？

回答No.6

AsarKingChang · ベストアンサー

もう一点。実は先ほど”+”を押したらで、気になったので
パソコンクラスでは、足し算、引き算？って言えますが、
以外に！パソコンは引き算ができません＾＾
「え？」って思うかもしれませんが。

例えば8ビットパソコンで、
１０－３をやりたいとする！
２進数に直すと、
0000 1010　１０
0000 0011　３
ですが。引き算ができないので、
「0000 0011　３」これを、逆にします。
1111 1100 逆にしました。これに、１を足します。
1111 1101 これが、－３です。
なので、
１０－３＝１０＋（－３）＝？
としてるのです。
0000 1010
1111 1101　これを足す！
0000 0111 桁あふれが出ますが、答えは１０進数で７と出ました。
つまり、１０－３は７と
求まったという具合です。

お礼

ご回答ありがとうございます！分かりやすくて助かります😂一つ前でフォントで「形」が決まったものを どうすればディスプレイに投影できるか？は 次のステップであると仰ってた部分理解しました！あとパソコン引き算できないんですね😅
0000 0011　３を、逆にして算出しているのには驚きました…総じてパソコンを考えた人はすごいなと実感しました笑

回答No.5

AsarKingChang

>8x16のサイズなら8個のON/OFF16段に基づいてこの番地はON、この番地はOFFという具合で信号電気が画面に送られるという認識は合っていますか？
ある意味では、あってます。しかし、
表示側がそれを求めてるか？は別の問題になります。
例えば、電卓のように数字はでるが、ひらがなは出ないよ？
っていうディスプレイもあれば、白黒で、ドットを表示できるが
色はでないよ？（これをドットマトリックスという）
ってディスプレイなど、ただ、表示といっても
複数あるので、先ほどのフォントで「形」が決まったものを
どうすればディスプレイに投影できるか？は
次のステップなのです。

あと、もう一つ足し算の事を聞いてましたが。
これは、全加算器です。
0+0=?
0+1=?
1+0=?
1+1=?
この時、ある法則が成り立ちます。
両方の数字が「同じなら0」なのです。
0+0= 0
1+1=10 末尾は０ですね。
逆に
0+1= 1
1+0= 1
どちらも1ですね。
という事は、
a and b=上の桁
a xor b= 下の桁
を計算する事で、2桁の2進数が計算可能なのです。
後は、これをビットの数分繰り返すことで、計算が成立します。
（ただし、2桁目以降は、1桁目の桁上りを考慮する必要がある）

回答No.4

gunsin

コンピュータの始まりは、機械に計算させる事でした。
電卓が、数字を表示するのは、そのイメージで宜しいですね。
電卓には演算用のプログラムが組み込まれていて、＋やーキーが
押されると、プログラムにて演算され、表示されます。

コンピューターは複数のプログラムが役割を持って居て、次から
次へとバトンタッチして仕事をしてます。
電気炊飯器の温度制御のプログラムは1万行、有るそうです。

プログラムも人間の言語を用いたシステムが作られ、コンピューター
の仕組みを知らない素人でもプログラムを組める様になってます。
Arduinoを使用して、小中学生がロボットを動かしたりしています。

お礼

ご回答ありがとうございます！
コンピューター の仕組みを知らない素人でもプログラムを組める様になっているってすごい進歩だな…と勝手ながら感じています
ちなみに、知識ない人間の質問で申し訳ないのですが演算処理について、例えば3+5=8のような計算って、
3,5の文字に対して＋が押されたら8が表示されるように信号電気が通る回路？が切り替わるという感じなんですかね(具体的にどんな方法で切り替えているのかももしご存じでしたら教えて下さい…！)

回答No.3

AsarKingChang

https://tools.m-bsys.com/data/charlist_ascii_kana.php
機種により0x7F以上のフォント（通称8ビット）以降は
依存性は高いものの通常の、０ｘ２０～０ｘ７Ｅ（７ビット）は
こんな感じになっており、文字が形を指しているのではなく、
形をさしている「フォント」の番地だったりします。
フォントが例えば8x16のサイズなら、
1ビットx8＝1バイトなので、1バイトで8個のON/OFFを表したものが
縦に16段あり、それが8x16のドットを作り出す！。
という事は、
文字コードｘ１６＝フォント位置となります。
これを、ディスプレイに送り出すことで人間が
「文字」に見える結果を生み出してるという具合です。

なおこの説明は、ASCII文字と呼ばれる７ビット文字のみで
質問では「あ」でしたが、「あ」は
SJISだったりEUC/Unicode（UTFなど）により
文字コードが違うので、この場合は、
文字コードをそれを実行しているOSが持っている「あ」の
フォントアドレスに変換し、それを取り出したものが
出力に行くというもう１段深い構成を持ってます。

逆に「開いてる場所」を文字コードでさして、
そのフォントアドレスに「好きなパターンを入れる」
という考え方を以前は「外字」と呼んでいましたが、
今は、あまり使われなくなりましたね。

なお、色については、先ほどの１ビットしかないパターンを
r*bit -> out
g*bit -> out
r*bit -> out
例えば、赤で出したいなら、r=1,g=0,b=0
こう宣言すれば、
ビットが１の時だけ、r*bit=の答えが「１」になるので、
これが、「赤」として出てる！ってだけです。
RGBが各１ビットの場合。もしRGBが各８ビット＝つまりフルカラーと呼ばれる発色の時は、その掛け算をRGBのビット数分
繰り返してるだけです！。
これで、好きな色で好きな文字が出るという具合です。

お礼

ご回答ありがとうございます！
なるほどです、フォントサイズによって8個のON/OFFは複数あるのですね！
ちなみに、
>形をさしている「フォント」の番地>だったりし
>ます
について、8x16のサイズなら8個のON/OFF16段に基づいてこの番地はON、この番地はOFFという具合で信号電気が画面に送られるという認識は合っていますか？

回答No.2

t_ohta

文字に割り当てられている番号（文字コードと言います）は、あくまでも単に文字に番号を振っただけのモノです。
現在主流のUTF-8と言う文字コードでは、各文字を概ね24bitの番号で管理しています。

文字の形状などはフォントの中に記録されており、文字コード何番の文字はどの角度でどのくらいの長さで線を引き、そこからどの角度でどれくらいの長さの線を引く。線と線の間を塗りつぶすなどと言った細かな指示が用意されています。

色や大きさは、その文字を表示させたいソフトウエアが描画時に指示しますし、画面上の何処に表示するかもソフトウエアが指示を行いますので、文字コードとは分離して管理されます。

お礼

ご回答ありがとうございます！
なるほど、色や大きさは、文字コードとは分離して管理されてるんですね…
たしかに、色をつけるのも出来る/出来ないありますもんね！ソフトウェアというと例えばword(マイクロソフト)などの事でしょうか？

回答No.1

watanabe04

xxxxxAxA　　xは表示データ Aはアトリビュート（属性）

というかたちをしています。
xは8ビットでデータ（ここでは半角英字）を示しています。
Aは属性でして1ビットずつ、RGB（色）、輝度などを示します。

もちろんこれは内部データでして表示解像度によってピクセル単位に
何色を表示するかが決められます。

お礼

素早い回答ありがとうございます
画像に写すとなるとピクセルの話も必要になるんですね！奥が深い…