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1ヒューマンインタフェース

1-3-1　双方向性（インタラクティブ）の特徴

情報の送り手と受け手が相互にやりとりをしたり，ユーザの操作に応じて情報の表示方法や再生方法が変化したりすることを，双方向性（インタラクティブ）とよぶ。インタラクティブには，「双方向の」や「対話型の」という意味があり，双方向性というと難しく感じられるかもしれないが，基本的にはユーザ（受け手）が操作すると，送り手から対応した内容が返ってくることを指す。ここでいう送り手は，人間でもコンピュータでもかまわない。図1.16はオンラインショッピングの例であり，こうしたWebサイトは双方向性を備えたコンテンツであるといえる。またテレビ放送においては，従来は番組表どおりに決まった番組が放送され，視聴者はそれを見るか見ないかの選択肢しかなかったが，たとえばテレビ番組内でアンケートを実施した際に，視聴者がそれに対してテレビのリモコンで回答し，番組側はそれを受け取ってその結果に応じて番組内容を変えていくといった，双方向性をもつ番組が1つの特徴になっている。

1-3ヒューマンインタフェースマルチメディアと，アナログにおけるメディアとの違いは，双方向性（インタラクティブ）を備えているかどうかにある。人間とコンピュータが相互に情報を交換するための規定や概念をヒューマンインタフェース，とくに人間側から見た環境や装置をユーザインタフェースとよぶ。ユーザがコンピュータとの間で情報をやりとりするためのあらゆるしくみがユーザインタフェースであると考えられ，キーボードやマウス，ディスプレイモニタなどのハードウェア，画面に表示されるウィンドウやメニュー，アイコンなどのグラフィック要素もこれに含まれる。

■図1.16――双方向性のイメージ

3-1

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2コンピュータの構成

2-2-1　コンピュータ

コンピュータは図2.4に示すように，本体を構成するハードウェア，ハードウェアとソフトウェアを一括して管理するOS，そしてさまざまな機能を提供するアプリケーションソフトウェアで構成されている。コンピュータの形態には，対面利用を想定しないサーバ型や，キーボードとディスプレイモニタをつなぎ対面で利用するデスクトップ型，持ち運びに適したノートブック型などがある。

2-2-2　ハードウェア

ハードウェアの構成は，図2.5に示すように，入力装置，出力装置，CPU，記憶装置に分けられる。CPUは記憶装置から命令を読み出し，それに応じた処理（動作）を行う。処理はCPU内に限られることもあれば，入出力および記憶装置への読み書きをともなう場合もある。ここでは，各装置について解説する。

2-2コンピュータの構成コンピュータは，日常生活には欠かせないツールであり，社会インフラから個人用の業務，娯楽まで，さまざまな用途で利用されている。ここでは，コンピュータを構成するハードウェアについて解説する。

■図2.4――コンピュータの構成

ソフトウェア

ハードウェア コンピュータ本体

OS（オペレーティングシステム）

表計算アプリケーションソフトウェアワープロ ゲーム

■図2.5――ハードウェアの構成

内部記憶装置（メインメモリ）

I/Oインタフェース（入出力制御装置）

入力装置

CPU

出力装置

プリンタディスプレイモニタ

など

キーボードマウス

スキャナなど

バス

外部記憶装置（HDDなど）

I/Oインタフェース（入出力制御装置）

2-1

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3画像の処理

3-3-1　色

画像を処理する場合，色について理解を深めることは重要である。PCではRGBとCMYという2つの色の表現方法が利用される。RGBは光の三原色である，R（赤），G（緑），B（青）の3つの色を指す。

図3.13［a］に示す加法混色により，すべての色が決定される。RGBは，それぞれ0～ 255の値で表現されることが多く，̂ R, G, Bh=

^0, 0, 0hで黒となり，̂255, 255, 255hで白となる。赤は ^255, 0, 0h，緑は^0, 255, 0h，青は ^0, 0, 255hである。フルカラー約1,670万色という表記がみられるが，これはRGBの各色 ^0～ 255hで表現できるすべての組み合わせ256#256#256=16,777,216からきている。CMYは，基本色の組み合わせですべての色が構成される点はRGBと

同じであるが，その基本となる色がRGBと異なり，C（シアン），M（マゼンタ），Y（イエロー）の3色で構成される。RGBが光の三原色でおもに画面表示に適した色の構成であることに対して，CMYは色料の三原色でおもに印刷時の色合いを重視した構成になっている。［b］に示す減法混色により，すべての色が決定される。CMYでは0～100の値で表現されることが多い。実際の印刷機やプリン

タなどでは，CMYに黒（Key plate）を加えたCMYKが用いられることが一般的である。この場合，̂C, M, Y, Kh=^0, 0, 0, 100hが黒となり，̂0, 0, 0, 0hで白となる。CMYKで赤を表現しようとすると^0, 100, 100, 0hと2色の組み合わせになり，同じく緑は^100, 0, 100, 0h，青は^100, 100, 0, 0hとなる。

3-3画像の処理ディジタル画像は，フォトレタッチソフトにより画像サイズの変更や色の調整を施したり，いくつかの画像を組み合わせて新しい素材を作成したりすることができる。ここでは，こうした静止画の加工に役立つアプリケーションソフトウェアや色について解説する。

青

赤 緑イエロー

白シアンマゼンタ

［a］加法混色

青

黒

マゼンタ シアン

緑赤

イエロー

［b］減法混色

■図3.13――三原色による混色

3-1

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4インターネットのしくみと役割

4-1-4　インターネットプロトコル

インターネットの土台となっているものは，情報を通信相手に伝達するIP（ Internet Protocol）である。図4.4に IP通信のしくみを示す。イーサネット

＊3

や後述する無線LANといったネットワーク媒体は「道路」に相当する。IPはその道路を使って相手にパケットを送り届けるための「住所」を決めるしくみであるといえる。この IPを使って通信を行うためには，パケットを送受信する端末に IPアドレスを割り当てる必要がある。データを送信する際，IPは宛て先や送信元の IPアドレスを記載したヘッダを付け加える。通信時には，端末や通信を中継する機器であるルータがこの情報を読み取り，適切に相手に届くように制御が行われる

＊4

。

4-1-5　IPv4と IPv6

インターネット上の住所に相当するIPアドレスは，これまで IPv4とよばれるしくみによって管理されてきたが，パーソナルコンピュータ（PC）やスマートフォンなどインターネットに接続する機器の数が増大したため，枯渇が大きな問題として取り上げられるようになった。アドレスを32ビットで管理するIPv4（ Internet Protocol Version 4）は，その割

り当てが可能な数が約40億個しか使えず，すでに最後のブロックの割り当てが終了している。このため，次世代の IPv6への移行が急がれている状況にある。

IPv6（ Internet Protocol Version 6）は，IPアドレスを128ビットで管理することで2の 128乗個（340澗

＊5

個）という膨大な数を利用することが可能である。実質的に IPアドレスの枯渇を心配する必要はないが，従来の IPv4と直接通信することができないという問題がある。IPv6への移行に際して，Webサイトや回線事業者の通信機器，利用者

のPCなど，インターネットに接続する機器をいっせいに IPv6へと切り替えることは不可能なため，現在は IPv6とIPv4が併用されていたり，必要に応じて両者を変換したりするなどの対処がなされており，徐々に移行が進む予定となっている。

ルータ

192.168.1.2 192.168.1.4 192.168.1.10

別のネットワークへ

192.168.1.2　　→192.168.1.10 192.168.1.2

→218.110.228.202

IP

IP

IP

192.168.1.10　　→192.168.1.4

■図4.4――IP通信のしくみ

＊5 澗= 10の 36乗。1兆の1兆倍の1兆倍。

＊3 LAN（4-2-2参照）の実装方法。複数のコンピュータをケーブルで結び，どのコンピュータからも自由にデータを送受信することが可能。

＊4 TCP/IP

住所に相当するIPアドレスの通知などのネットワークそのものへのデータ転送が規定されたIPと，特定の宛先をもつデータの扱いを決定するTCPによって，特定端末とのデータ通信を可能としている。

1-4

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5WWWWWWWWWWWWWWWWWWW

5-1-1　DNS

実際の建物に1つひとつ住所があるように，インターネット上に位置するサーバやパーソナルコンピュータ（PC）にもIPアドレス

＊1

とよばれる住所がある。IPアドレスは，「122.216.138.79」のような数字の組み合わせで表現されるが，ただ数字を並べただけの IPアドレスは直感的にわかりづらいため，名前で指定できるドメイン名が利用されている。このドメイン名のしくみを実現するものがDNS（Domain Name System）である。DNSとは，IPアドレスとドメイン名を相互に変換するためのしくみである。DNSクライアントからDNSサーバに対して問い合わせを行い，それに対して応答するというしくみで，ドメイン名とIPアドレスの変換を行う。 図5.1に IPアドレスとドメイン名の関係を示す。

5-1WWW（ Wor l d W ide Web ）インターネットが普及し，誰でも簡単に情報を発信できる時代になった。これらのWebページに代表されるインターネットのサービスは，WWW（World

Wide Web）とよばれる。ここでは，WWWに代表されるインターネットの基本事項について解説する。

＊1 4-1-4を参照のこと。

えーと，CG-ARTSのアドレスは... CG-ARTS

IPアドレス 122.216.138.79

122.216.138.79

数字だけのIPアドレスは人間にとって覚えにくい

ドメイン名 cgarts.or.jp（本当の住所はあくまでもIPアドレス）

DNSサーバ（アドレス変換）

住所は122.216.138.79です

cgarts.or.jpだ！！CG-ARTS

IPアドレス 122.216.138.79アルファベットを組み合わせた

ドメイン名は覚えやすい

住所は122.216.138.79です

cgarts.or.jp 122.216.138.79

＝

cgarts.or.jpは122.216.138.79のことだな

■図5.1――IPアドレスとドメイン名の関係

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6オンラインショッピング 6-1-2　オンラインショッピングの実例

パーソナルコンピュータ（PC）やスマートフォンを利用して，インターネット上に存在する通販サイトで商品を注文する取引全般のことをネット通販とよぶ。食品，衣料雑貨などの有形の「モノ」を購入したり，音楽や映像などの無形の「サービス」を購入したりすることが可能である。氏

名や配送先の住所など，個人情報の受け渡しには，情報の漏えいを防ぐため，暗号化されたセキュリティシステム上で売買契約を行う。24時間365日，自宅にいながらにして世界中の商品を注文できるというメリットがある。また比較サイトなどを利用して，商品やネットショップの比較も容易にでき，リンクからすぐに目的のショッピングサイトへ移動できるという利便性の高さも，オンラインショッピングの利用度を高める一因となっている。

［1］ネットオークションとフリーマーケットネットオークションは，インターネット上で行われ

るオークションであり，実社会で行われるオークショ

出品者 落札者

取引開始

オークションサイト

買い手（入札者）

売り手（出品者）

会員登録

オークション開始

落　　札

出品 入札

■図6.7――オークションの流れ

SSLを利用した通信を示すマーク

ユーザ

ショッピングサイト

データの暗号化

注文

¥¥??¥¥??¥¥??

注文データ暗号化 復号

注文データ

■図6.6――オンラインショッピングのしくみ

多くのオンラインショッピングサイトでは，重要な情報がインターネット上で盗聴されたり，改ざんされたりしないように，SSL/TLSというしく

みが利用されている。クレジットカード番号，購入情報，個人情報などがすべて暗号化されてやりとりされる。SSL/TLSでは，公開鍵と秘密鍵のペアによって暗号化と復号を行う，公開鍵暗号方式が用いられる。ネットバンキングの場合，まずユーザは銀行のWebサイトにログインし，電子証明書を要求する。電子証明書を入手すると，今度はそれをインターネット上の認証局（電子証明書の発行機関）に提示して，銀行の公開鍵を入手する。その後データ通信のための共通鍵をつくり，銀行の公開鍵を使用して暗号化し，銀行に送信する。銀行は，暗号化に使用された公開鍵と対になる秘密鍵を使用して復号し，共通鍵を得る（図6.6）。以後，両者しか知らないこの共通鍵を使用してデータ通信を行う。

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7情報家電

フォンに保存されている音楽を再生するといったことが可能である。コンテンツがディジタル化され，各デバイスがネットワークに対応したことで，柔軟にコンテンツを楽しめる環境が整った。とくに，無線LANを利用して接続できるデバイスも多く，ホームネットワークを手軽に構築できるようになった。

7-1-3　家庭における IoT

産業界における重要なキーワードとして，あらゆるモノがインターネットにつながることを示す IoT（ Internet of Things）があげられる。IoTにより新たな価値が生み出されることが期待されている。家庭においても，従来よりホームオートメーションやスマートハウスな

どとよばれていた分野で IoTは活用されている。実用化されているIoTのサービスには，スマートフォンを使ってインターネット経由で自宅の鍵の開け閉めを行うスマートキーがある。遠隔操作で，鍵をかけ忘れた場合でもロックができたり，不在時に知人が来た場合でも鍵を開けたりすることができる。これまで情報化とは無縁であった冷蔵庫，電子レンジ，エアコン，照明器具などにおいても，スマートフォンを使って遠隔で操作できるといったネットワークへの対応が進んでいる。インターネット経由での照明のオン・オフや空調のコントロール，スマートフォンを利用した監視カメラ映像の遠隔確認など，家庭内のあらゆる機器を連携して一括管理したり，家庭で消費される電力の見える化や省エネを実現したりするホームオートメーションが実現されている。

HEMS（Home Energy Management System）の実用化に向けた取り組みも進められている（図7.3）。家庭内で利用する電力をはじめとするエネルギーの節約を目的とした管理システムであり，エネルギー使用量の可視化や家庭用電気製品の制御などの機能を備える。

給湯器HEMS表示アプリ

電気自動車・ハイブリッド自動車

スマートスピーカ

エアコン

照明

太陽光発電

インターネットクラウド

電力会社

スマートメータ HEMSサーバ＋専用分電盤

蓄電池 スマート家電

■図7.3――HEMS

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8街角のマルチメディア

8-2-1　ICタグ

さまざまなデータを格納した数ミリ程度の ICチップと，データを送受信するためのアンテナを内蔵したタグのことを ICタグとよび，無線ICタグやRFIDタグともよばれる。専用のリーダ／ライタを使用してデータを読み書きすることで，タグが付けられた物品を効果的かつ自動的に管理することが可能となる。そもそもICタグは従来のバーコードに代わる商品管理技術として考案されたものであるが，データを繰り返し書き込める，同時に複数のタグにアクセスできる，汚れや遮へい物に強いなどの特徴があるため，さまざまな応用が考えられている。例として，図8.4に示す野菜を買いに行くケースを考える。スーパーに並んでいる野菜にはそれぞれ ICタグが取り付けられており，専用のリーダにかざすことで，生産地，生産者，収穫日などの情報を知ることができる。精算時には，商品が入ったカゴを持ってセンサの前を通るだけで合計金額が計算されるため，レジの長い列に並ばなくて済む。また買ってきた野菜を冷蔵庫に入れると，今度は冷蔵庫が ICタグの情報を読み取り，いまどんな食品が入っているのか，それらの賞味期限はいつなのかといった情報がモニタ画面に自動的に表示される。生産地や生産者の情報を知ることができるのは前述のとおりで，これ

をトレーサビリティとよぶ。トレーサビリティには過去の経路を知るトレースバックのほか，トレースフォワードがある。これにより，製品に何らかの異常があった場合に，どこに販売されたのかといった情報を生産

8-2街角のマルチメディア日常生活に広がるマルチメディアは，外出先でも私たちに情報をもたらし，行動を支援する。IoTとよばれるテクノロジートレンドが生まれ，あらゆるものがインターネットにつながるようになり，新たなサービスが登場している。ここでは，こうしたトレンドについて解説する。

￥5，000

特売 ！だいこん

○○県産

3/15 だいこんにんじんが入っています

■図8.4――ICタグの応用例

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9セキュリティ

利用したウイルスも増えているため，見知らぬ人や身に覚えのない企業から届いたメールは開かないことが望ましい。多くのマルウェアはソフトウェアの弱点を狙ったものである。した

がって使用しているアプリケーションソフトウェアのセキュリティパッチ（修正プログラム）を確実にインストールしておくことも重要である

＊2

。これら以外にも，ダウンロードしたファイルは使用前に必ずウイルスチェックをする，「Office」のファイルを開くときにはマクロを無効にする，会社からのPCの持ち出しを制限する，などの対策が考えられる。 また，ウイルスに感染したときに備えて，重要なデータのバックアップをとっておくことも重要である。

9-1-2　ワンクリック詐欺

電子メールなどを利用してアクセスを誘い，架空のサービスを装うWebサイトから不当な料金請求を行うワンクリック詐欺が増加している。これはいわば「振り込め詐欺」のインターネット版である。図9.3に示すように，PCやスマートフォンに，見慣れぬWebサイトへのアクセスを誘うメールが送られてくる。受信者がそこにアクセスすると，突然「入会登録が完了しました」などのメッセージが表示され，料金の振り込み方法と，期日までに振り込まなかった場合の取り立て措置が示される。さらに，「あなたの個人識別番号は～」，「あなたのIPアドレスは～」，「あなたのプロバイダは～」といった，あたかも個人情報を取得したかのような情報も表示される。しかし実際には，これらの情報から個人

＊2 「Windows」では，WindowsUpdateを実行することで，マイクロソフトから配布されている最新の修正プログラムをダウンロードすることができる。

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入会登録が完了しました

2日以内に40,000円をお振込みください

登録情報IPアドレス･････････ ○○○○○○プロバイダ名 ･･････ ○○○○○○

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■図9.3――ワンクリック詐欺の例

■図9.4――「情報セキュリティ広場」（提供：警視庁）

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