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計算機とプログラムの歴史

Kanapedia 技術発達史カテゴリ · 2026-10-13

計算機は数を速く計算する装置から、文字、画像、計測、制御を扱う装置へ広がりました。機械の構造と命令の与え方の両方を追うと、コンピュータの発達を一台の「最初の機械」にまとめられない理由が分かります。

左欄は1947年トランジスタ、1958〜59年集積回路、1970年代マイクロプロセッサ。右欄は1969年ARPANET、1983年TCP/IPへの切替、1989年Webの提案。両者が情報共有の基盤を支える。
計算と通信が結び付く小型化する計算機と相互接続する通信網は、それぞれ多くの研究から発達しました。二列の同じ高さは同時期を意味せず、年代間隔も縮尺不同です。Webの提案は、インターネットの誕生そのものではありません。図を拡大参考:Computer History Museum:Timelines
左に入力で電流を制御する素子を、右に多数の素子と配線を同じ基板に形成した集積回路の模式図を並べる。
半導体:素子と配線を一緒に集積する集積回路の重要な点は、素子だけでなく配線もまとめて形成できることです。微細化と集積は計算機の普及を支えましたが、実用上は情報の転送、消費電力、放熱、製造品質、ソフトウェアも性能を左右します。図を拡大参考:Computer History Museum:The Silicon Engine

計算を人の手から移す

そろばんなどの計算道具、歯車で計算する機械、作表のための装置は、誤りや反復作業を減らす工夫でした。十九世紀にはバベッジが機械式計算機を構想し、1830年代から解析機関の設計を進め、計算の手順を装置へ与える考えが発展しました。ただし設計上の構想、部分的な製作、実用的な運転は区別が必要です。当時の工作精度と費用は、作れる機械の規模と信頼性を制限しました。

電子式だけが最初ではない

1930〜1940年代には継電器を使う計算機と真空管を使う計算機が開発されました。1941年のZ3、1944年のColossus、1946年に公開されたENIACなどは、用途と命令の変更方法が違います。汎用か専用か、電子式か機械式か、プログラムを記憶するかによって「最初」の意味が変わります。一つの名称だけで計算機全体の起源を決めることはできません。

命令を記憶して扱う

記憶プログラム方式では、処理するデータに加え、実行する命令をメモリに置きます。配線を大きく変更しなくても仕事を変えやすくなり、命令を読み出して順に実行できます。1948年にはマンチェスターのBabyが、電子式の記憶プログラムを実行しました。方式の形成には複数の研究者や組織が関わり、資料の共有と試作が別々の場所で進みました。

小型化と使う人の拡大

トランジスタと集積回路は、計算機の大きさ、消費電力、製造費を変えました。大型機を複数の利用者が共有する方式に加え、1970〜1980年代には個人向けの計算機が広がります。画面、キーボード、ソフトウェアも利用のしやすさを左右しました。処理装置の性能だけでなく、何を入力し、どのように結果を理解できるかという設計が普及に重要でした。

計算できることと正しいこと

コンピュータは与えられた手順を高速に実行しますが、入力やプログラムが誤っていれば、誤った結果を大量に作れます。ソフトウェアの設計、確認、保守は機械と同じく重要です。開発には数学者、技術者、プログラマー、運用担当者などが関わり、しばしば女性の仕事が見えにくくされました。技術史では完成した機械だけでなく、使える状態を維持した人々も見ます。

確認問題

「世界最初のコンピュータ」という説明を比べるとき、どの条件を確かめればよいですか。

解答と考え方を見る

電子式か機械式か、汎用か専用か、命令を変更できるか、命令を記憶するか、実際に動いたかを確かめます。比較の条件が違えば、最初とされる装置も変わります。

参考資料・次に読む資料

資料確認日:2026-10-13。