今日の学習内容
使用教材：【令和3年度】キタミ式イラストIT塾 ITパスポート
勉強時間：1時間
学習範囲：
Capter2-1「ディジタル世界は0と1だけの2進数」
Capter2-2「2進数の足し算と引き算」
Capter2-3「ビットとバイトとその他の単位」
Capter2-4「文字の表現方法」
Capter2-5「画像など、マルチメディアデータの表現方法」
今日学んだ内容のポイントまとめ
Capter2-1「ディジタル世界は0と1だけの2進数」
普段使っている数字の数え方が10進数なのに対してコンピュータは2進数を使う。
2進数から10進数へ変換する場合は、桁ごとに「2の（桁数-1）乗」を掛けると計算することができる。
例えば2進数1011.011を10進数に変換すると
（1✕2の3乗）＋（0✕2の2乗）＋（1✕2の1乗）＋（1✕2の0乗）＋（0✕2の-1乗）＋（1✕2の-2乗）＋（1✕2の-3乗）
＝（8）＋（0）＋（2）＋（1）＋（0）＋（0.25）＋（0.125）
＝11.375
と計算することができる。
逆に10進数から2進数に変換する場合は、10進数の数を2で割り算をして商が0になるまで計算を行い、余りを下から並べると計算することができる。
例えば10進数155を2進数に変換すると
155÷2＝77…1
77÷2＝38…1
38÷2＝19…0
19÷2＝9…1
9÷2＝4…1
4÷2＝2…0
2÷2＝1…0
1÷2＝0…1
と計算することができ、余りを下から並べると10011011となる。
Capter2-2「2進数の足し算と引き算」
足し算と引き算の基本は10進数も2進数も変わらない。
2進数の足し算は数字が2になると桁が上がる点のみ気をつければ普段の計算と同じ。
例えば1111と101を足し算する場合
| 1 | 1 | 1 | 1 | |
| ＋ | 1 | 0 | 1 | |
| 1 | 0 | 1 | 0 | 0 |
と計算することができる。
コンピュータは足し算しかすることができないため、引き算をしたい場合は5＋（-3）のように負の数を作る必要がある。負の数は先頭の1ビットを符号にし、次の桁に繰り上がるために補う数（2の補数）を求めることで表すことができるが、最も簡単は方法は、全ての0と1を反転させて1を加算する方法。
例えば00000011（10進数の3）の場合
00000011
手順1：全ての0と1を反転させる
11111100
手順2：1を加える
11111101
この11111101を10進数の-3とすることでコンピュータ上で引き算もすることができるようになる。
Capter2-3「ビットとバイトとその他の単位」
コンピュータが表現する最小単位が「ビット」、8ビットで「バイト」と呼び、メモリの記憶容量は主にバイトを用いてあらわす。表記方法は「ビット」の場合は小文字の「ｂ」、「バイト」の場合は大文字の「B」で表記する。
1バイトであらわせる数の範囲は（2の8乗）個で0～255までの256通り。
負の数を入れた場合は-128～127まで表現することができる。
大きい数値を表す補助単位は小さい順からキロ（K）、メガ（M）、ギガ（G）、テラ（T）
小さい数値を表す補助単位は大きい順からミリ（ｍ）、マイクロ（μ）、ナノ（ｎ）、ピコ（ｐ）
Capter2-4「文字の表現方法」
コンピュータは文字に数値を割り当てることで文字データを表現する。
文字コードも代表的な種類
・ASCII（アスキー）
・EBCDIC（エビシディック）
・シフトJISコード（S-JIS）
・EUC（イーユーシー）
・Unicode（ユニコード）
上記のうち、Unicodeは世界の主要な言語で使われている文字を1つの文字コード体系で取り扱うための規格でISOで標準化されている。
Capter2-5「画像など、マルチメディアデータの表現方法」
画像や音声はデジタルデータへ変換することで数値であらわして使う。
画像データは点の情報をあつめたものとして取り扱う。
データサイズの計算はドット数✕色数＝データサイズで計算することができる。
音声データはPCM方式で数値化する。
1.標本化：一定の時間単位で区切り、その時間ごとの信号レベルを標本として抽出する。
2.量子化：サンプリングしたデータを段階数に当てはめて整数値に置きかける。
3.符号化：標本化、量子化して得た数値を2進数に直す。
以上の手順1～3を経て音声データはデジタル化している。
感想・気づき・つまづいた点
2進数から10進数、10進数から2進数への計算は「いちばんやさしいITパスポート」にも載っていたため、もうバッチリです。10進数から2進数に変換する場合は余りを下から並べるところがポイントです。
過去問によると、画像データのデータサイズの計算方法も出るようです。1インチが2.5cmと言った計算に必要な数字は全て問題文に明記されているので、覚える必要はありませんが、計算の順番を覚えておくことは非常に重要だと思いました。
例えば20cm✕30cmの画像をインチに変換する場合、20cm✕30cm＝600cm2と計算してからインチに戻そうとしたらダメです。単位がcm2になっているので、インチに変換することができません。
まずは20cm、30cmそれぞれを2.5cｍで割って、8インチ✕12インチとする必要があります。
明日の予定
今日はCapter2-1「ディジタル世界は0と1だけの2進数」～Capter2-5「画像など、マルチメディアデータの表現方法」までが終了し、予定通りChapter2が全て終了しました！
明日からはChapter3に突入し、できればChapter3ファイルとディレクトリ～Chapter4ハードディスクまでを終わらせたいと思います。
ITパスポート試験まで残り16日。
明日も勉強がんばります。
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