第 1 回 コンピュータの基礎

本日の内容

このドキュメントは http://edu.net.c.dendai.ac.jp/ 上で公開されています。

1-1. 授業を受ける前の注意点

  1. この授業ではネットワークを使用します。ノートパソコンにネットワーク のポートがない場合、 PCMCIA という規格の LAN カードが必要になります。 「100Base TX」、「CardBus 対応」というのが性能の良いカードです (「CardBus 対応」はノートパソコン自体も対応している必要があります)。 カードは生協や秋葉原で 5000 円程度で買うことができます。
  2. 2年生以上で昨年後期にパスワードの交付を受けてない人は休み時間など を利用して総合メディアセンターにパスワードをもらいに行って下さい。 学生証が必要になります。
    一年生には本日パスワードを配布します。受けとる際には学生証を提示して下 さい。

1-2. この授業の狙い

この授業では、ノートパソコンを使用して、コンピュータのプログラミングの基礎を学びます。 具体的にはマイクロソフトウィンドウズを使用し、 C 言語を学習します。

使用する教材

OS
マイクロソフトウィンドウズ 98 以降のバージョン
WWW ブラウザ、Mail ソフトウェア
Netscape Communicator 4.7, Almail
エディタ
Meadow(emacs-20)
C コンパイラ
gcc
清書系
pLaTeX
表計算
OpenOffice

但し、これらのソフトウェアは Linux などの Unix 系の OS でも動くので、 自分で処置可能であれば、 Linux などを使用しても構いません。

コンピュータの操作は「右きき」用を対象にしています。 左ききの人は適宜読み替えて下さい。

授業の目標

プログラミングでは、コンピュータ言語の知識とアルゴリズムの知識が必要に なります。 この講義では、アルゴリズムの知識は必要最低限にとどめ、 コンピュータ言語の知識に特に焦点を当てていきます。 試験で評価されるのは、変数の扱い、表示、制御構文と、プログラムの流れを つかむことだけです。

授業の進め方

授業は解説と演習の繰り返しになります。 席順は自由にします。演習の時は相互に助け合ってレベルアップして下さい。 また、教科書は特に指定しませんが、参考文献を幾つか挙げておきますので参 照して下さい。

ノートは適宜用意して下さい。 また、コンピュータの操作をノートに記録するのは非常に難しい作業です。 講義では同じ操作を 3 回繰り返して説明するように心がけますので、工夫し て記録して下さい。 また、講義だけではなく、ソフトウェアのインストールやトラブルの対処など、 コンピュータの状態を変えた時もメモするべきです。 すると、似たような問題の対処や、他人への教授、またコンピュータの不調に より再設定が必要になった際などに役に立ちます。

学習のし方

大学では、たとえ成人に達してなくても大人とみなされます。 つまり、各自が自立しているものと見なされます。

講義では次のような受講を心がけて下さい。

  1. わからないことがあったら、人に聞かれるまでそのままにせず、自主的に 学ぶ姿勢を身につける。
  2. 最初は他人に頼らず自分で調べてみる。それで満足できなかった時、教員 や友人に聞いてみる。

教材や講義の進め方について

  1. OS は Windows のどれかを使用します。
    本当はより性能の良い OS を使用したいです。 しかし、 OS のインストールは非常に難しいので、OS のインストールを避け ることができ、さらに、コンピュータの選択肢の多いものと言うことで Windows を採用しました。 (各 Windows の中でも安定性が高く、 比較的高速な Windows 2000 Professional を推奨しました)。Linux などの UNIX 系の OS を使える人は使っても構いません。
  2. プログラミングでは MS-DOS プロンプトやコマンドプロンプトをなどを使 用し、CUI(キャラクタユーザーインタフェイス。文字を利用したやりとり) を 使用します。
    GUI(グラフィックユーザーインタフェイス。絵による指示) と CUI の特徴を それぞれまとめました。
    特徴GUICUI
    とっつき易さ ○×
    一覧性 ○×
    抽象度 ×○
    プログラミングのし易さ ×○
    ノートの取り易さ ×○

    このように利用者側から見ると、最初は GUI の方が使い易いのですが、 CUI はプログラミングがし易く、抽象度の高い処理も可能です。

    GUI のプログラミングや、便利な開発環境の利用は後期以降に扱う予定です。

  3. C 言語の選択について
    ポピュラーなプログラミング言語について
    C 言語
    チューリング賞を授賞した OS, UNIX を作るのに作られた言語。ハードウェ アと密接に関連している一方、構造化プログラミングが可能である。 インターネットで公開されているプログラムのほとんどは C 言語である。
    Java
    Sun Microsystems がインターネットでの利用を前提に作った、 C と良く 似た構造を持つオブジェクト指向型言語。セキュリティなども考慮しているた め、単純なプログラムを書くにも、それなりに長いプログラムを書く必要があ る。
    C++
    C 言語にオブジェクト指向的な文法を追加した言語。一応オブジェクト指 向型のプログラミングも可能である。但し、 C 言語の知識は必須である。STL という標準テンプレートライブラリを駆使してプログラミングをするが、残念 ながらインターネットのテンプレートは提供されていない。
    Delphi, Kylix
    構造化プログラミング言語 Pascal をボーランド社が改良したもの。改良 点は C, C++, Java などの良い点を導入したとも言える。 Pascal 言語は文法チェックが厳しく、コンパイルが通ればプログラムが動く と言う感覚があるが、あまり利用されていない。

    現在さまざまなプログラミング言語が使われているが、基本的かつ他の言語の 基礎となっており、広く使われている言語は C 言語であると結論づけられる。

  4. ゲームプログラマになりたい
    大学の授業を全て聴いても、ゲームプログラマになれません。 ゲームのプログラムをするには、コンピュータの能力をすべて引き出すための いろいろな方法論や特定のゲーム機種のハードウェアの知識、処理時間を短縮 するための様々な工夫、さらにゲームの内容に関する知識など大学では取り上 げられないかも知れない様々な知識が必要になってきます。 コンピュータの言語、アルゴリズムやデータ構造の修得など大学で学ぶことも 多いですが、さらにソースコードの出ているゲームの解析など、ゲームそのも のを研究しなくてはなりません。また、いくつかゲームを実際に自分で作る実 力が必要でしょう。

1-3. コンピュータの開封とチェック

開封

今日パソコンが配られる人は、中に入っている説明書を読み、部品の点検をし て下さい。

演習1-1

次の方法に関してマニュアルを書きなさい。

  1. 電源の入れ方
  2. 電源の切り方
  3. ハードディスクが不調になってしまった時の復元のし方

演習1-2

次に示すコンピュータの各仕様を調べなさい。

  1. CPU (中央演算処理装置) の種類とクロック数
  2. メモリの容量
  3. ハードディスクの容量
  4. 画面の広さ(縦と横のドット数)
  5. OS(オペレーティングシステム)の名前とバージョン

ヒント

1-4. 倫理、セキュリティなど

著作権

インターネット事件簿/99'年11月の記事 http://www3.tky.3web.ne.jp/~rapeed/jiken11.shtml#nov08 によると、 1999年 11 月 26 日までに千葉県警と船橋東署は、「Adobe Photoshop 5 日本語版(15万5000円)」など 20 種類のソフトウェアを CD-R に 複製し、 1 枚 12000円から 30000円程度で販売していた容疑で、東京電機大 生 2 年を著作権法(知情販売)違反の疑いで逮捕、千葉地検に送検した。

2000年2月29日に懲役1年2月、執行猶予4年(求刑: 懲役1年2月)の判決が出た。

ソフトウェアをコピーして販売するとなぜ犯罪なのか?

著作権は著作権法により保護されてます。

著作権法【目的】
第一条
この法律は、著作物並びに実演、レコード、放送及び有 線放送に関し著作者の権利及びこれに隣接する権利を定め、これ らの文化的所産の公正な利用に留意しつつ、著作者等の権利の保 護を図り、もつて文化の発展に寄与することを目的とする。

広義の著作権は、著作人格権と狭義の著作権(著作財 産権)に分類されます。 著作人格権とは著作者の人格権を保護する権利で、公表権、氏名表示権、同一 性保持権などがあります。著作(財産)権には、複製権、放送権、有線送信権、 公衆送信権、貸与権、翻訳権、翻案権、二次的著作物利用権などがあ りますが、これらは著作物ごとに別々に規定されてます。 これらの権利は著作者が占有してます。

一方で、利用者側の権利として、私的使用のための複製、利用法、引用な どは認められてます。

著作物とは「思想又は感情を創作的に表現したものであつて、文芸、 学術、美術又は音楽の範囲に属するものをいう。」(著作権法第二条第一項) 一方、著作者は「著作物を創作する者をいう。」(著作権法第二条第 二項)となります。 例えば、マイクロソフトワードは「プログラムの著作物」であり、マイクロソ フトが著作者になります。 一方、マイクロソフトワードで作ったレポートは「小説、脚本、論文、講演そ の他の言語の著作物」となり、著作者はそのレポートを書いた人です(著作権 法第十条)。

著作権法において、プログラムの著作者だけが自分の製作したコンピュータの プログラムの公表、改変、複製の製作、貸与、公衆送信を行うことができます。 一方、私的使用のための複製、目的外利用などは個人が自由に行って構いません。

使用許諾契約

各ソフトウェアメーカは、自社の利益を守るため、(著作権法で保護されない)コ ンピュータの利用に関して制限をかけます。 その制限とは主に次のようなものになります。

  1. 使用できるコンピュータの台数の制限
  2. 私的複製の制限
  3. リバースエンジニアリング(内部解析)の禁止
  4. 派生して発生した損害に対する免責

マイクロソフトウィンドウズの使用許諾契約書は「スタート→ヘルプ」でキー ワードに「使用許諾契約」を入れると表示できます。 この文書で注目すべき点は、 「本ソフトウェアは許諾されるもので、販売されるも のではありません。」 という点です。マイクロソフトウィンドウズは必ず販売ではなく許諾の契約と いう形で利用することになります。そのため、著作権法では許されていた私的 使用のための複製や目的外利用(フォントだけの利用など)も制限されることに なります。

演習1-3

次の行為はやって良いか悪いか分類しなさい

  1. Windows のバックアップを 1 部作成する。
  2. Windows のバックアップを 2 部作成する。
  3. Windows のバックアップを 3 部作成する。
  4. Windows で作ったバックアップを友人に売る。
  5. Windows で作ったバックアップを友人にあげる。
  6. マイクロソフトワードで作ったレポートを公表する。
  7. マイクロソフトワードで作ったレポートを 1 部作成する。
  8. マイクロソフトワードで作ったレポートを 2 部作成する。
  9. マイクロソフトワードで作ったレポートを 3 部作成する。
  10. 他人から来た電子メールを勝手に公開する。
  11. 書物の一部を引用して、批判した文章を公開する。
  12. 秋葉原のお店の商品価格の公表。

不正アクセス防止法

毎日新聞 インターネット事件を追う http://www.mainichi.co.jp/digital/netfile/archive/200204/03-1.html によると、 大阪府警ハイテク犯罪対策室と東署は 2002年 4 月 2 日に元勤め先の電子メール送受信用サーバーに、元同僚の接続 情報を使い侵入したとして、枚方市出口4、会社員、田川広巳容疑者(34)を、 不正アクセス禁止法違反容疑で逮捕した。

刑法

毎日新聞 インターネット事件を追う http://www.mainichi.co.jp/digital/netfile/archive/200203/27-1.html によると、 2002年 3 月 27 日に 警視庁と沖縄県警は、 全日空機の爆破を予告する電子メールを送ったとして、 中学2年の少年(14)を威力業務妨害容疑で補導した。

昨年12月26日午前7時半ごろ、全日空の関連会社が運営す るホームページに「羽田発那覇行きの機内に爆弾を仕掛けた」などと携帯電話 のメール機能を使って書き込んだ疑い。

ストーカー

毎日新聞 インターネット事件を追う http://www.mainichi.co.jp/digital/netfile/archive/200107/18-3.html によると、 千葉県警生活環境課などは2001年 7 月 17日に、以前交際していた女性に4 回 にわたって中傷する電話や電子メールを繰り返したとして、51歳の会社役員を ストーカー規制法違反の疑いで逮捕した。

1-5. インターネットへの接続

前準備(CUI シェル)

用語

ポインティングデバイス
マウス、パッド、スティック、トラックボールなど
ポインタ
ポインティングデバイスを動かすと動く、矢印など。形は背景の状況によ り変化する。
クリック
ボタンを軽く押し、すぐに離す。通常、離した瞬間に指示が伝わる。
ドラッグ
ボタンを押したまま、ポインタを動かし、目的地でボタンを離す。移動や コピーなどの意味がある。
デスクトップ
アイコンなどが表示されている領域
左クリック
決定などの意味を持つ。ボタンを押すなどの操作は左クリックで行う。
右クリック
メニュー表示に使う。

Windows 98, Me

  1. 「スタート」をクリックし、「プログラム」をたどり、「MS-DOS プロン プト」にポインタを合わせる。
  2. 右ボタンを押し、「ショートカットの作成」にカーソルを合わせ、左ボタ ンでクリックする。
  3. 「スタート」をクリックし、「プログラム」をたどり、新しくできた 「MS-DOS プロンプト(2)」にポインタを合わせる。
  4. 左ボタンを押し、デスクトップへドラッグする。

Windows 2000, XP

  1. Windows 2000 では、administrator でログインする。 Windows XP では 管理者になる。
  2. 「スタート」をクリックし、「プログラム」をたどり、さらに「アクセサ リ」をたどって、「コマンドプロンプト」にポインタを合わせる。
  3. 右ボタンを押し、「ショートカットの作成」にカーソルを合わせ、左ボタ ンでクリックする。
  4. 「スタート」をクリックし、「プログラム」をたどり、新しくできた 「コマンドプロンプト(2)」にポインタを合わせる。
  5. 左ボタンを押し、デスクトップへドラッグする。

学内のネットワークに接続する

ネットワークの認識

  1. 情報コンセントとコンピュータを LAN ケーブルで接続する。
  2. 「MS-DOS プロンプト」または「コマンドプロンプト」を右ボタンでクリッ クし、「開く」を左クリックする。
  3. ipconfig[Enter]を入力する。
  4. 画面に「IP Address」が表示される。 0.0.0.0 以外の表示であれば次の 「認証」に移る。
  5. 0.0.0.0 が表示される場合は、ipconfig /renewまたは ipconfig /renew_allを打つ。それでもだめならケーブルや情報コ ンセントなど、ネットワークそのものの障害の可能性があるので、調べる
  6. コンピュータ名を聞かれたら、学籍番号を入力する。

認証

  1. 「MS-DOS プロンプト」または「コマンドプロンプト」において、 telnet gate 259 を入力する。
  2. User: に学籍番号を入れる。
  3. RADIUS password: にパスワードを入力する。 
  4. Choose:
       (1) Standard Sign-on
       (2) Sign-off
       (3) Specific Sign-on
Enter your choice:
    に 1を入れる。
  5. telnetを入力して、「ダイアルアップの接続」の画面が出る 場合、「設定→コントロールパネル」を選び、「インターネットオプション」 を右クリックし、「開く」を左クリックする。「接続」を選び、「ネットワー ク接続が存在しない時には、ダイヤルする」をチェックし、「OK」を押す。 症状が変わらない時は、再起動する。
    インターネットのプロパティの接続画面

インターネットへのアクセスと Netscape Communicator のインストール

  1. デスクトップ上の Internet Explorerを右クリックし、「開 く」を左クリックする。
  2. 設定画面が出ずに Internet Explorer が動いた場合は次に進む。 もし、設定画面が出たら、「LAN」の設定を行う。電子メールなどの設定は必要 ないので、「完了」を押す。
  3. 「ファイル」を左クリック、「開く」を左クリックし、 http://edu.net.c.dendai.ac.jp/ をタイプし、「OK」を左クリックする。
  4. 「コンピュータ基礎および演習I 」、「使用するソフトウェア」を左クリッ クする。
  5. 「Netscape Communicator」を左クリックする。
  6. 「このプログラムをディスクに保存する」を選び、「OK」を左クリックす る。
  7. 「保存する場所」に「デスクトップ」を左クリックで選び、「保存」を左クリックする。
  8. 「閉じる」を左クリックし、「ファイル」を左クリック、「閉じる」を左 クリックする。
  9. デスクトップ上の「cc32d478」を右クリックし、「開く」を押し、指示に 従いインストールする。 (電子メールの設定はしなくて良い)
坂本直志 <[email protected]>
東京電機大学工学部情報通信工学科