コンピュータは、ハードウェアだけでは動きません。
キーボードや画面などの機械の部分だけでなく、何をどの順序で行うかを指示するソフトウェアが必要です。
情報Ⅰでは、ソフトウェアの役割を理解するとともに、コンピュータがどのような流れで処理を行うかを関連づけて学ぶことが大切です。
また、ソフトウェアには大きく分けて、基本ソフトウェアと応用ソフトウェアがあります。
基本ソフトウェアは、コンピュータ全体の動作を支えるものです。
応用ソフトウェアは、利用者が目的に応じて使うものです。
この二つの役割の違いを理解すると、コンピュータがどのように動いているかを整理しやすくなります。
ソフトウェアとは何か
ソフトウェアの意味
ソフトウェアとは、コンピュータにどのような動作を行わせるかを指示するものです。
コンピュータは、ソフトウェアの指示にしたがって、入力されたデータを処理し、必要な結果を出力します。
つまり、ソフトウェアは、コンピュータの動作の手順を表したものだといえます。
ハードウェアとの関係
コンピュータを動かすには、機械としての部分であるハードウェアと、動作を指示するソフトウェアの両方が必要です。
ハードウェアだけでは、何をすればよいか決まりません。
一方で、ソフトウェアだけでは、実際に入力や処理や出力を行うことはできません。
そのため、コンピュータは、ハードウェアとソフトウェアが協力して動作します。
ソフトウェアの分類
ソフトウェアは、大きく基本ソフトウェアと応用ソフトウェアに分けられます。
基本ソフトウェアは、コンピュータ全体の動作を管理するものです。
応用ソフトウェアは、利用者が目的に応じて使うものです。
コンピュータの処理は、この二つのソフトウェアが関わりながら進んでいきます。
基本ソフトウェア
基本ソフトウェアとは何か
基本ソフトウェアの代表例はOS（オペレーティングシステム）です。
基本ソフトウェアは、コンピュータ全体の動作を管理し、応用ソフトウェアが動くための土台となります。
特に、ハードウェアや応用ソフトウェアを管理することが、基本ソフトウェアの大切な役割です。
たとえば、ファイルを保存したり、実行中の応用ソフトウェアにメモリを割り当てたり、入力装置や出力装置を使えるようにしたりします。
このように、基本ソフトウェアは、利用者が応用ソフトウェアを使いやすいように、コンピュータ全体を整えるはたらきをしています。
基本ソフトウェアの主な管理機能
基本ソフトウェアの主な管理機能は、次のように整理できます。
| 管理機能 | 内容 | 具体例 |
|---|---|---|
| ファイル管理 | ファイルやフォルダを保存、読み出し、整理、削除できるようにする機能です。 | 文書ファイルを保存する。フォルダに分けて整理する。不要なファイルを削除する。 |
| メモリ管理 | 実行中の応用ソフトウェアに必要な主記憶装置の領域を割り当て、使い終わった領域を回収する機能です。 | ワープロソフトとブラウザを同時に動かす。終了したソフトのメモリを解放する。 |
| タスク管理 | 複数の応用ソフトウェアや処理の実行状況を管理し、順序よく動作させる機能です。 | 音楽を再生しながら文書を作成する。複数のアプリを切り替えて使う。 |
| 入出力管理 | キーボード、マウス、ディスプレイ、プリンタなどの装置とのやり取りを管理する機能です。 | キーボードの入力を受け取る。画面に文字を表示する。プリンタで印刷する。 |
| ネットワーク管理 | コンピュータどうしの通信を管理し、データの送受信を行えるようにする機能です。 | Webページを表示する。メールを送受信する。校内ネットワークに接続する。 |
| ユーザ管理 | 利用者ごとの設定や利用範囲を管理する機能です。 | 利用者ごとにアカウントを分ける。ログインして自分の設定で使う。 |
| セキュリティ管理 | 利用者の認証やアクセス制御などを行い、安全に利用できるようにする機能です。 | パスワードでログインする。見てよいファイルだけを開けるようにする。 |
基本ソフトウェアの管理機能を見るときのポイント
これらの機能は、それぞればらばらに存在するのではありません。
基本ソフトウェアは、ハードウェアを管理するとともに、応用ソフトウェアが必要な資源を使えるように調整しています。
そのため、利用者は機械の細かな動きを意識しなくても、応用ソフトウェアを使って文章作成や計算、通信などを行うことができます。
応用ソフトウェア
応用ソフトウェアとは何か
応用ソフトウェアとは、利用者が特定の目的を達成するために使うソフトウェアです。
文章を書くためのワープロソフト、表を計算する表計算ソフト、Webページを見るためのブラウザなどがこれにあたります。
応用ソフトウェアは、OSの上で動作します。
基本ソフトウェアと応用ソフトウェアの違い
基本ソフトウェアと応用ソフトウェアの違いは、役割にあります。
基本ソフトウェアは、コンピュータを使える状態に整え、入出力や記憶装置などを管理します。
応用ソフトウェアは、その上で文章作成や計算、閲覧などの具体的な作業を行います。
| 種類 | 主な役割 | 代表例 |
|---|---|---|
| 基本ソフトウェア | コンピュータ全体の管理、応用ソフトウェアを動かす土台 | OS |
| 応用ソフトウェア | 利用者の目的に応じた作業を行う | ワープロソフト、表計算ソフト、ブラウザ |
コンピュータが行う処理の流れ
処理の流れの全体像
コンピュータの処理は、人が入力した情報が、基本ソフトウェアと応用ソフトウェアを通って処理され、最後にハードウェアによって出力される、という流れで考えることができます。
基本的な流れは、次のように整理できます。
- 人が入力装置によってコンピュータ本体に情報を入力する。
- 入力された情報が基本ソフトウェアに渡される。
- 入力された情報が基本ソフトウェアから応用ソフトウェアに渡される。
- 応用ソフトウェアが処理を行う。
- 応用ソフトウェアが情報を基本ソフトウェアに渡す。
- 基本ソフトウェアが出力先となるハードウェアに情報を渡す。
- ハードウェアによって情報が出力される。
1. 人が入力装置によってコンピュータ本体に情報を入力する
はじめに、人がキーボード、マウス、タッチパネル、マイクなどの入力装置を使って情報を入力します。
たとえば、文字を打つこと、画面をタップすること、音声を入力することなどがこれにあたります。
2. 入力された情報が基本ソフトウェアに渡される
入力装置から入った情報は、まず基本ソフトウェアに渡されます。
基本ソフトウェアは、どの装置からどのような情報が入ってきたのかを受け取り、コンピュータ全体の動作の中で扱えるようにします。
3. 入力された情報が基本ソフトウェアから応用ソフトウェアに渡される
次に、基本ソフトウェアは受け取った情報を、必要な応用ソフトウェアに渡します。
たとえば、ワープロソフトを使っているときにキーボードから文字を入力すると、その情報は基本ソフトウェアを通してワープロソフトに渡されます。
4. 応用ソフトウェアが処理を行う
応用ソフトウェアは、受け取った情報をもとに、利用者の目的に応じた処理を行います。
ワープロソフトなら文字を文書として整えます。
表計算ソフトなら数式にしたがって計算を行います。
ブラウザなら受け取ったデータをWebページとして表示できる形にします。
5. 応用ソフトウェアが情報を基本ソフトウェアに渡す
処理を終えた応用ソフトウェアは、その結果を基本ソフトウェアに渡します。
応用ソフトウェアは、自分だけで直接すべてのハードウェアを操作するのではなく、基本ソフトウェアを通して結果を出力します。
6. 基本ソフトウェアが出力先となるハードウェアに情報を渡す
基本ソフトウェアは、応用ソフトウェアから受け取った情報を、画面、プリンタ、スピーカなどの出力先となるハードウェアに渡します。
どの装置に、どのような形で結果を送るかを管理するのも基本ソフトウェアの役割です。
7. ハードウェアによって情報が出力される
最後に、ハードウェアによって情報が出力されます。
画面に文字や画像が表示されたり、プリンタから印刷されたり、スピーカから音が出たりすることで、利用者は処理結果を確認できます。
ソフトウェアと処理の流れの関係
基本ソフトウェアが支えるはたらき
基本ソフトウェアは、入力された情報を受け取り、応用ソフトウェアへ渡し、処理結果を受け取って出力先のハードウェアへ渡す役割を持っています。
つまり、基本ソフトウェアは、入力と出力を支えながら、応用ソフトウェアとハードウェアをつなぐはたらきをしています。
応用ソフトウェアが実現する機能
応用ソフトウェアは、利用者の目的に応じた具体的な処理を行います。
文章作成、計算、画像編集、Webページの閲覧など、利用者が行いたい作業を実現するのが応用ソフトウェアです。
このように、基本ソフトウェアが全体を支え、その上で応用ソフトウェアが具体的な機能を実現しています。
具体例で見るソフトウェア
パソコンの場合
パソコンでレポートを書く場面を考えます。
人がキーボードで文字を入力すると、その情報はまず基本ソフトウェアに渡されます。
次に、基本ソフトウェアはその情報をワープロソフトに渡します。
ワープロソフトは、受け取った文字を文書として処理し、その結果を基本ソフトウェアに返します。
そして、基本ソフトウェアがその情報を画面に送ることで、文字が表示されます。
スマートフォンの場合
スマートフォンでメッセージを送る場面でも、同じように考えられます。
人が画面をタップして文字を入力すると、その情報はまず基本ソフトウェアに渡されます。
基本ソフトウェアはその情報をメッセージアプリに渡します。
メッセージアプリは文章を処理し、送信や表示のための情報を基本ソフトウェアに返します。
その後、基本ソフトウェアが画面や通信に関わるハードウェアへ情報を渡し、画面表示や送信が行われます。
注意したいポイント
まず基本ソフトウェアが受け取り、その後に応用ソフトウェアが処理する
入力された情報は、いきなり応用ソフトウェアに届くのではありません。
まず基本ソフトウェアが受け取り、その後で必要な応用ソフトウェアに渡されます。
また、応用ソフトウェアが処理した結果も、そのまま直接出力されるのではなく、基本ソフトウェアを通して出力先のハードウェアへ渡されます。
基本ソフトウェアと応用ソフトウェアの役割を分けて考える
基本ソフトウェアは、コンピュータ全体を管理する役割を持ちます。
応用ソフトウェアは、利用者の目的に応じた具体的な処理を行います。
この二つを分けて考えると、コンピュータの動作を整理しやすくなります。
同じハードウェアでも、使う応用ソフトウェアでできることが変わる
同じパソコンでも、使う応用ソフトウェアが違えば、できることは変わります。
ワープロソフトを使えば文章作成ができ、表計算ソフトを使えば計算やグラフ作成ができます。
このことから、応用ソフトウェアは、コンピュータの具体的な使い道を決める大切な要素だと分かります。
確認問題
【問題1】次のうち、ソフトウェアにあたるものをすべて選びなさい。
ア：キーボード イ：OS ウ：ブラウザ エ：ディスプレイ
【問題2】基本ソフトウェアの役割として最も適切なものを選びなさい。
ア：文章を作成する イ：コンピュータ全体を管理する ウ：ゲームをプレイする エ：画像を編集する
【問題3】応用ソフトウェアの説明として正しいものを選びなさい。
ア：ハードウェアを直接制御する イ：コンピュータの電源を管理する ウ：利用者の目的に応じた処理を行う エ：入力装置そのものである
答え：【問題1】イ、ウ 【問題2】イ 【問題3】ウ
まとめ
ソフトウェアとは、コンピュータに動作の手順を指示するものです。
ソフトウェアは、大きく基本ソフトウェアと応用ソフトウェアに分けて考えることができます。
基本ソフトウェアは、コンピュータ全体を管理し、入力された情報を受け取り、応用ソフトウェアへ渡し、その結果を出力先のハードウェアへ渡します。
応用ソフトウェアは、利用者の目的に応じた具体的な処理を行います。
学習するときは、基本ソフトウェアと応用ソフトウェアの役割の違いと、入力から出力までの流れを結びつけて理解することが大切です。