【高校情報２授業】コンピュータの歴史／情報社会の発展と社会や人への影響（学習１）教科書準拠
高校情報２ コンピュータの歴史／情報社会の発展と社会や人への影響（学習１）
高等学校「情報Ⅱ」 教科書のベースとなっている文部科学省の情報Ⅱ教員研修用教材の内容をベースに、出版３社（実教出版、東京書籍、日本文教出版）の情報Ⅱ検定教科書のキーワード等と突き合わせ、自ら調べた内容も踏まえて解説しています。
今まで情報系の大学で扱っていた内容なので、生徒だけでなく、先生や社会人の方にも役に立つ内容になっています。
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情報教育の底上げが目的なので、私の作成したパワーポイント資料
改変して授業などで自由に使って頂けると幸いです。
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★導入
今回は、コンピュータの歴史をはじめとする
情報社会の発展と社会や人への影響について解説をしていきます。
解説キーワードはこのようになっています。
まずは、コンピュータの処理能力の歴史について説明していきます。
技術が発達することにより，コンピュータの処理速度は向上し，また同時に，小型化，省電力化，低価格化が進んで行っています。
１９４７年 半導体によって作られる電子素子であるトランジスタが発明されました。
半導体は、電気を通す導体と通さない不導体の中間の性質を持つものになります。
「がっきー先生！素子とかトランジスタってなんですか？」
トランジスタ - Wikipedia
素子っていうのは、電気回路の構成要素のことになります。
トランジスタは、このようなもので、電子回路で、電気信号を増幅したりオンオフの切り替えすることができるものになります。
集積回路 - Wikipedia
そして1960年代には、このトランジスタや抵抗などの複数の素子を一つの回路としてまと
めたIC（集積回路）が登場しました。
さらに、1970年代には、複雑な機能を実現することのできる、大規模集積回路であるLSIとして進化していっています。ICの集積度がさらに高まったものがLSIと呼ばれます
コンピュータの頭脳である、CPUの性能は、電子回路をどのくらいの細かさで作成できるのか，ということが大きく関係しています。
マイクロプロセッサ - Wikipedia
CPUでよく使われる、コンピュータにおける演算や制御などの機能を一枚の半導体チップに集積したものをマイクロプロセッサと言います。
世界初のマイクロプロセッサは1971年に登場したとされています。
このマイクロプロセッサは4ビットCPUで、トランジスタ数は2,300個といわれています。ビット数は、コンピュータが一度に処理できるデータ量で、一般的に数字が大きくなれば性能の良いCPUとなります。
1965年にCPU製造会社の創業者の一人であるゴードン・ムーア氏が，自らの論文で『半導体素子に集積されるトランジスタ数が1965年まで、 1年に2倍の割合で増加した事実から，（10年後の）1975年には65,000個の素子が集積されるだろう』という「予測」を発表しました。
これを「ムーアの法則」と言います。
これは、単位面積あたりに入るトランジスタ数の歴史グラフになります。比例グラフのように見えますが、縦軸は１０倍毎に区切っています。
2017年には，64ビットCPUのトランジスタ数は実に約10億個以上まで集積されているので「ムーアの法則」通り飛躍的に性能を伸ばしていることが分かります。
この写真のトランジスタは大きく見えるかもしれませんが、最先端のもので約40～50 nm（ナノメートル＊）で、髪の毛の1/1000の大きさ、つまり人間の目には見えないウィルスの大きさです。 最近は、この微細なトランジスタが1チップ上には数十億個も搭載されています。
2000年代後半になると，半導体の微細化が限界に近づいていることや，消費電力の関係で周波数を上げることが難しくなっているといわれ始めました。
そのため、従来の方法ではなく、１つのCPUチップに複数のコアを持たせるようにしました。コアとは、CPUの実際に演算を行う部分で、基本的にコア数が多いほどパソコンが一度に処理可能な作業数が増えます。
その結果として，従来は大きなコストをもとに企業や専門家が特定の業務などに用いていたコンピュータは，個人が気軽に様々な用途に用いることができるようになりました。
現在は、スマートフォンなどの普及によって，一人一人がいつも身に付け持ち運びながら手軽に利用できるツールと化しています。
そして、今後も，更なる「処理速度の向上」「小型化」「省電力化」「低価格化」によって，
コンピュータは身の回りにあるあらゆるものに搭載されていくことが予想されます。
次は記憶装置やモニタ画面の高性能化・微細化の歴史について説明していきます。
1970年代より，外部記憶装置としてフロッピーディスクドライブ（FDD）が利用され始めるようなりました。
フロッピーディスクには8インチ，5.25インチ，3.5インチなど複数の規格がありました。
3.5インチ1.44メガバイトのものが，大きさも手頃であり，最終的によく利用されるようになりました。
1メガバイト強なので今でいえばスマホで撮影した写真１枚も入らない位の容量です。
1980年代までに一般の人々の間で利用されていた、今でいうパソコンは、当時マイコンと呼ばれていました。
コンピュータでは，当時のハードディスクが高価であったため，ソフトウェアのシステムプログラムやデータを複数枚のフロッピーディスクに格納さていました。
使いたいフロッピーディスクをドライブに入れ替えて電源を入れ立ち上げ利用するような，その都度目的に合わせた専用のマシンとして利用されていました。
そのソフトウェアを十分に活用するためには，それぞれコンピュータ毎に独自の利用方法の習熟が必要となるような状況でした。
フロッピーディスクは読み書き速度が非常に遅く、容量も少なかったため，ハードディスクが安価になり普及し始めると，起動ディスクとしては急速に利用されなくなりました。
しかし、読み書きが簡単にできるデータ交換・配布・記録用の安価な媒体として，2000年
代まで広く利用されていました。
1990年代になると，現在に続くGUIを用いたマルチタスクOSの原型が登場し，操作方法がある程度統一されたソフトウェアが利用できるようになりました。
キャラクタユーザインタフェース - Wikipedia
グラフィカルユーザインタフェース - Wikipedia
Microsoft Windows 95 - Wikipedia
これまでのコンピュータは、CUIといって、キーボード操作でコマンドを画面に打ち込むため、ある程度の専門知識が必要でしたが、GUIでは画像がマウスを使って直感的に扱えるため多くの利用者に受け入れられるようになりました。
2010年代に入ると，ハードディスクよりも非常に高速で，軽く，また衝撃にもある程度耐えられる半導体記憶素子であるSSDが安価になり普及するようになりました。
私自身、SSD搭載のパソコンに変更した時は起動時間や処理の速さにびっくりした覚えがあります。
そして、ハード面でもタブレットPCなど，軽くて反応が良く，持ち運びを前提としたコンピュータも普及してきました。
そして２０１９年には、文部科学省がGIGAスクール構想を開始しました。
これは、全国の児童・生徒1人に1台のタブレット端末と高速ネットワークを整備するというもので、今この動画を学校指定のタブレット端末で見ている人も多いと思います。
画像表示においても、画像表示用メモリであるVRAMやモニタ画面の高性能化・微細化が進むようになりました。
OSも進化していき，コンピュータは特定の業務などの用途に特化されたものから，個人の様々な用途にも使われるようになってきています。
このように、コンピュータの処理能力の向上は，コンピュータそのものの利用方法を変化させ、私たちの生活もスマートフォンなどのコンピュータが無くてはならないものになっています。
今度は、インターネット発達の歴史を説明していきます。
情報通信ネットワークの歴史として1837年に 米国のモールスが電信機とモールス符号を発明しました。
そして１８７６年に米国のベルが電話の特許を取得しました。
1967年に 同じく米国で 現在のインターネットの起源であるアーパネットが誕生しました。
日本におけるインターネットの起源は1984年のJUNET(ジェイユーネット)と言われていて、東京大学、東京工業大学、慶応義塾（けいおうぎじゅく）大学の3大学を結ぶネットワークとして実験が開始され、最終的に約700の機関を結ぶネットワークとなりました。
そして１９９２年、日本初の商用インターネットプロバイダ であるIIJ Internet Initiative Japanが設立され、１９９３年にインターネット接続の商用サービスを開始しました。
インターネットの商用サービスが開始される前の1980年代後半から1990年代前半までは，通信を利用してデータのやり取りを行う，いわゆる「パソコン通信」がありました。
その通信方法としては、サービス提供会社の有料会員となり，一般電話で使われているアナログの電話回線を利用して，契約しているサービスのホストコンピュータのアクセスポイントまで電話をかけて接続する、というダイヤルアップが必要でした。
通信速度も、毎秒数百ビット～数キロビットという低速でデータのやり取りを行っていたため，文字ベースのやり取りが中心でした。更に電話代だけでなくホストコンピュータの接続料金も発生したため，費用的な面からも，必要なときにのみ接続し，それも最小限に行われ、一部の人々の間でのみ趣味として行われる時代でした。
主要展示物のご紹介｜ショルダーホン（車外兼用型自動車電話）｜NTTドコモ歴史展示スクエア (nttdocomo.co.jp)
1990年代後半に入って，インターネットの商業利用が始まり，その結果，多くの人がインターネットを利用するようになった。
当時は，個人が作成したWebページや電子掲示板，チャットなどの利用が中心であり，ダイヤルアップ方式を用いたコンピュータでの接続がほとんどであったため，やはり必要最小限の接続にとどめられることが多かった。
また、アナログ回線を使っている為、インターネットをやっている間は家の電話が使えないというデメリットもありました。
余談ですが、その頃の電話料金は、日中帯は３分１０円、夜間は４分１０円くらいでした。
NTTは1995年にテレホーダイというサービスを開始しました。
２３時から翌朝８時まで月額数千円の固定料金で使い放題ということで、多くのインターネット愛好者はテレホーダイの時間を狙って夜更かしをしたと思います。私もそのうちの一人です。
https://web116.jp/shop/waribiki/th/th_00.html
2000年代に入ると，アナログ回線で通話と比較的に高速なデータ通信を同時に可能にしたADSLのサービスが普及し始め，また，CATVやFTTH（光回線）によるサービスも始まり，いわゆる高速インターネットのブロードバンドサービスにより，定額料金，常時接続という形態がだんだんと根付いていきました。
次は移動通信サービスの歴史について見ていきましょう。
1980年代は１Gと呼ばれるアナログ方式でした。
このころの移動通信サービスは，電話から小型の無線受信端末へ数字等でメッセージを送る片方向の通信が主流であった。ショルダーホンと呼ばれる、携帯電話も存在はしましたが、ショルダーバッグ型で重さも3キログラム近くあり，保証金や利用料も高額であったため，一般の人々へはあまり普及しませんでした。
1990年代から徐々に普及していった携帯電話は，2Gと呼ばれるデジタル方式となり，小型化，低価格化が進んで行きました。
通信速度も毎秒数十～数百キロビット単位となり，インターネットへの接続機能も追加されました。
NTTdocomoの携帯電話を持っていた人は、mova、KDDIの携帯電話を持っていた人にはCdmaONEという名前で有名になりました。
そして、2000年頃には3Gと呼ばれる毎秒数メガビットの通信速度になるとともに，カメラ機能やFeliCaと呼ばれるICチップによる電子決済機能なども搭載され，端末が多機能化されるようになりました。
更に，2000年代後半には本格的にスマートフォンも発売され，LTEの高速回線の普及も後押しして，スマートフォンへの移行が始まるとともに，microSDカードなどの小型記録メディアも普及していきました。
スマートフォン普及に伴い、販売店の会員カードをアプリとして提供したり，バーコードによる決済機能などが提供されるようになりました。
また，撮影した写真や動画を個人でその場で編集したり，また，高速回線を利用する本格的なオンラインゲームもできるようになりました。
2012年にはモバイル端末からのインターネット利用割合がパソコンからよりも多くなり，更に4G回線の普及に伴って，スマートフォンによるインターネットの利用が一般的
になっています。
インターネットが定額で安価に利用できるようになったことから，ブログやSNSや
このYouTube動画配信など個人の情報発信が手軽に利用できるようになりました。
このような、インターネットの技術を利用し、個人が情報を発信することで形成されるさまざまな情報交流サービスの総称を「ソーシャルメディア」といいます。
常時インターネットに接続できる環境にあるため、利用者に対してアプリが自動的にお知らせを通知する機能であるプッシュ型通知も一般的になっています。
企業もインターネット上のWebサイト等による広告や宣伝に力を入れるようになり
さらに２０１９年は、それまで広告媒体のトップだったテレビ広告費がインターネット広告費に抜かれています。
そして、２０２０年に高速大容量・多数同時接続・超低遅延の５Gのサービスが開始され、
「モノ」とインターネットが繋がるIoTの普及するなど私たちの生活も大きく変化しています。
つぎは、コンピュータ活用の変化と将来について見ていきましょう。
1960年代には，専用の端末とソフトウェアを汎用機に接続して利用していました。
1980年代からは一般的なパソコンやサーバを用いたクライアント・サーバ型のシステムが主流となりました。
更に，インターネットの普及や技術の進展，更に通信速度の向上などもあり，2000年代にはクラウドコンピューティングの普及がはじまっています。
クラウドコンピューティングでは，インターネット上にある共有のサーバや記憶領域であるストレージ，アプリケーション，サービス等のシステムについて，どこからでも簡
便にネットワーク経由で利用できます。
そのため、企業は、自ら物理的なサーバを自社内などに設置する必要がなく，また，必要なときに必要な量や期間だけサービスを利用することができるという金銭的なメリットもあるため，企業の利用も増加してきています。
★クラウドの種類
SaaS インターネットを介してアプリケーションやソフトウェアを提供するサービス
皆さんが利用している例えば、Googleクラスルーム、Teams（チームズ）、office365などは既にソフトウェアが提供されているのでSaaSになります。
PaaS インターネットを介して、アプリケーションを作動させるためのハードウェアやOSなどの一式までを提供するサービス
アプリケーションはクラウドを契約した各企業などが独自に開発しそのクラウド環境に導入します。
IaaS インターネットを介してサーバーやネットワークなどを利用できるサービス
これは、OSもないのでOS選定からそのクラウドを使う利用者が行います。難易度は高いですが、自由なシステム開発が行えます。
あらゆるモノがインターネットにつながるIoT端末の普及が進んできています。
今まではネットワーク化されていなかった冷蔵庫や電子レンジ，エアコン，車などがネットワークにつながることによって，新たなサービスや価値が生まれていくことが想像され
ています。
カメラ付き冷蔵庫： 日立の家電品 (hitachi.co.jp)
たとえば、最近CMで見たのですが、カメラ付き冷蔵庫が発売された様です。
買い物に出かけた時に冷蔵庫の中に牛乳があったかどうか忘れて、同じものを買ってしまうことがあると思います。
こんな奥さんのなやみを解消するのがこの冷蔵庫です。
スマホから冷蔵庫のなかのものがリアルタイムで見れるというものです。
このようにIoTによって私たちの生活は益々便利になっています。
★
ネットワークを通じてやり取りされるデータ量が増加していることもあり，2010年代半ばからは、エッジコンピューティングというものが導入され始めています。
エッジコンピューティングとは、利用者側の端末やその近くに設置するサーバーなどのネットワーク周縁（エッジ）部分でデータを処理するコンピューティング手法です。
普及を続けるIoTや5Gと相性が良いネットワーク技術として注目を集めています。
従来のクラウドコンピューティングでは、全ての情報をクラウドに集約しクラウド上の高性能サーバーでデータ処理を行います。これに対しエッジコンピューティングでは、データ加工や分析など一部の処理をネットワーク末端のIoTデバイス、あるいはその周辺領域に配置したサーバーで行い、加工されたデータのみをクラウドに送信します。不要な通信を避けることで通信遅延やネットワーク負荷の低減などを実現します。
エッジコンピューティングとは？IoTの活用事例も解説 | NECソリューションイノベータ (nec-solutioninnovators.co.jp)
★Xテック
いま注目のクロステックとは？21種類のX-Techをご紹介します | GeeklyMedia(ギークリーメディア)
いま、Iotの話をしましたが、既存の産業とIoT、ビッグデータ、人工知能AIなどの先端テクノロジーを融合して誕生した新しい製品やサービス、およびその取り組みのことをクロステックといいます。
クロステックの エックス（X）は掛けるの意味があり
例えば、金融×テクノロジー では金融を意味する「Finance」と「Technology」を掛け合わせて、フィンテック（FinTech）といい、。例えばモバイル決済や仮想通貨といった技術が、FinTechに該当します。
医療を表す「Medical」と「Technology」の組み合わせメドテック（MedTech）といいます。診察予約のオンライン化や、遠隔診療、AIによる病気因子の解析などが含まれます。
このようにクロステックは様々な種類があります。
インターネット等のネットワーク上で契約や決済と言った商取引をする 電子商取引においても
今まで企業間での取引が中心だったのが、Yahooオークションやメルカリの様な個人間取引の利用者も増え、ココナラやランサーズと言った個人のスキルを企業や個人が買うというサイトの利用も増えてきています。
個人消費者同士の取引をCtoC
企業と消費者間の取引をBtoC
企業間の取引をBtoBといいます。
このようにコンピュータ技術の発展とともに私たちの働き方、生活様式は大きく変化していっています。
今回のコンピュータの歴史／情報社会の発展と社会や人への影響の単元は以上になります。
最後までご視聴ありがとうございました。
解説キーワード
素子、トランジスタ、IC（集積回路）、LSI、マイクロプロセッサ、ムーアの法則、CPU、コア、フロッピーディスク、マイコン、GUI、CUI、SSD、VRAM、アーパネット、JUNET、ダイヤルアップ方式、ADSL、５G(第5世代移動通信システム）、IoT、クラウドコンピューティング、SaaS、Paas、IaaS、エッジコンピューティング、X-Tech（クロステック）、FinTech（フィンテック）、MedTech（メドテック）、電子商取引システム、C to C、B to C、B to B
引用文献・参考文献一覧
文部科学省 情報Ⅱ 教員研修用教材
https://www.mext.go.jp/content/20200609-mxt_jogai01-000007843_002.pdf
https://www.mext.go.jp/content/20200609-mxt_jogai01-000007843_002.pdf
出版各社 情報Ⅱ検定教科書（キーワードの確認）
NTT東日本フレッツ公式 (flets.com)
Web116.jp｜NTT東日本
NTTドコモ歴史展示スクエア（ショルダーホン）
http://history-s.nttdocomo.co.jp/list_shoulder.html
日本オラクル Oracle Cloud
https://www.oracle.com/jp/cloud/infrastructure/overview/
日立の家電品 (hitachi.co.jp)
NECソリューションイノベータ（エッジコンピューティングとは？ ）
参考： GeeklyMedia(ギークリーメディア)
トランジスタ - Wikipedia
集積回路 - Wikipedia
マイクロプロセッサ - Wikipedia
フロッピーディスク - Wikipedia
キャラクタユーザインタフェース - Wikipedia
グラフィカルユーザインタフェース - Wikipedia
Microsoft Windows 95 - Wikipedia
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