h23f 情報処理 その1 - chubu-univ

H23年度秋学期 情報処理システム

担当 田中基彦 （工学部共通教育科）

H23年度秋学期 情報処理システム

担当： 田中基彦 （工学部共通教育科）Email： ak_tanaka@isc.chubu.ac.jp

授業のホームページ学術情報センター ‐> 「教育支援」 ‐> 情報リテラシー

授業の日程、講義内容提出課題 連絡事項を提出課題、連絡事項を掲載

‐> 定期的にアクセスして確認する

授業のホ ムペ ジ授業のホームページ

アクセス法 今 試すアクセス法： 今から試す

ネットワ クに接続されたPCでネットワークに接続されたPCで、ブラウザ（IE, Firefoxなど）を立ち上げる

１．中部大学のHPから、学術情報センターへまたは、http://edu.isc.chubu.ac.jp/ を開くまたは、http://edu.isc.chubu.ac.jp/ を開く

２．右にある、「教育支援」タブ３．教養教育科目の「情報リテラシー」養４．情報スキル活用・入門 田中基彦

質問 連絡先

電子メール

質問、連絡先

電子メ ル宛先は、ak_tanaka@isc.chubu.ac.jp または

mtanaka@sti.chubu.ac.jp

件名は 活用月曜AA10001…  入門火曜AB10001…で始めること （これに従わないと 自動的にゴミ箱へ入る）で始めること （これに従わないと、自動的にゴミ箱へ入る）

研究室研究室学術情報センター 24号館１階

授業に関する掲示学術情報センターの教育支援ページから、授業のホ ムペ ジにアクセスして確認する授業のホームページにアクセスして確認する

授業の趣旨 講義内容（情報処理）授業の趣旨、講義内容（情報処理）

●先進的な計算機の理解と利用法

ハードウェア、ソフトウェアの双方が必要(1) 並列計算機、GPU、RAIDなど( )

(2) 高速処理に 適な Linux OSと( )汎用性の高いプログラミングの基礎、

参考書参考書

「情報処理 [第2版] 草薙信照 サイエンス「情報処理 [第2版] 草薙信照 サイエンス

MS Officeは、Word, Excel, Power Pointごとに多数の解説書

「GIMP2.6スーパーリファレンス」 *)  野沢直樹 ソーテック

「Ubuntu Linux入門キット」 *) 小林準、村田信人 秀和システム

CentOS (Linux)のホームページ http://www.centos.org/

「Practical C Programming」 S.Oualline（岩谷宏 訳） ソフトバンク

C言語は、初級から上級まで、多数の出版物ありC言語は、初級から上級まで、多数の出版物あり

*) 大学図書館に蔵書

情報処理システム その１情報処理システム その１

このファイルの内容１．計算機の構成計算機 構成

２．計算機の歴史

専用機からPCへ、x86と汎用OSの登場、専用機からPC 、x86と汎用OSの登場、

スーパーコンピュータからクラスター、GPUへ

３．２つの汎用OS：Windowsと Linux OS３．２つの汎用OS：Windows と Linux OS

フリー、無償ソフトウェア：定義と特徴、

圧縮ソフトのインストールと利用圧縮ソフトのインスト ルと利用

４．Windowsのフリーソフトウェア

圧縮・解凍ソフトウェア ブラウザ圧縮 解凍ソフトウェア、ブラウザ

計算機の構成

コンピュータ (computer) = 計算機

大型計算機、ノートブックPCで、基本構成は同じ

（目的が異なる <‐ ‐性能、値段が異なる）

(中央演算装置)1. CPU(中央演算装置)命令や計算を実行する集積回路を納めたハードウェア

2. 主記憶（メモリ）CPUが高速にアクセスするデータを保持。が高速にアクセ するデ タを保持。小容量（2～4GB）、電源を切るとデータが消失

外部記憶装置3. 外部記憶装置大容量（数100GB～1TB）、電源を切ってもデータを保持

4,5. 入力・出力機器LCDやCAD用のCRT、キーボード、マウス、プリンター、LCDやCAD用のCRT、キ ボ ド、マウス、プリンタ 、ネットワークカード（有線、無線LAN）

● CPU(Central Processing Unit,中央演算装置)● CPU(Central Processing Unit, 中央演算装置)シリコン基板の上に回路素子（レジスタ、キャッシュメモリ）を配置

命令や計算を高速に実行 数Gflops （10億回/秒）

Intel (Core i5, Xeon,…), AMD (Athlon, Opteron), IBM(Power), SUN複数個の アを チ プに集積して複数個のコアを1チップに集積して

並列処理で高速化

●主記憶（メモリ）●主記憶（メ リ）CPUが高速にアクセスするデータを保持

電源を切るとデータが消失 ‐> 外部記憶装置に保存する

種類(SIMM, DIMM, DDR‐SDRAM)、用途（PC, Desktop, Server)これらは互換性がない！

●外部記憶装置●外部記憶装置主記憶に比べてアクセス速度が遅い

電源を切ってもデータを保持電源を切ってもデ タを保持

磁気（ハード）ディスク（比較的高速。固定型、着脱型）

光ディスク：CD/DVD/BlueRay、USBメモリ

（持ち運びが容易）

入出力機器●入出力機器モニター（LCDやCAD用のCRT）、

キ ボ ド マウス プリンタ

サーバー用の磁気ディスク、着脱型

キーボード、マウス、プリンター、

ネットワークカード（有線、無線LAN）

ゲームコントローラゲ ムコント ラ

注意：ノートブックPCは自分で修理、分解しないこと（保証が無効になる）。

コンピュータの運用形態ンピ タの運用形態

コンピュータは日常的に、ハードウェア・ソフトウェアの

(A) サーバー

管理（メインテナンス）が必要。誰がするか？

( )管理者がいて、ユーザー（クライエント）にサービスを提供

ISP（プロバイダ）によるネットワークサービス

ネットワークへの接続仲介、コンテンツの提供

各種のホームページ 大学、企業、趣味のページ

大学の計算機センター 科学技術計算大学の計算機センタ 科学技術計算

(B) パーソナルコンピュータ（PC）あなた（ユ ザ ）自身が管理者あなた（ユーザー）自身が管理者

(C) 携帯機器 電話、ゲーム機、電卓HP67 (1977)

小型で保守不要だが、機能が限られるHP67 (1977)初めての本格的なプログラム可能電卓

計算機の歴史

計算機の歴史計算機の歴史

身 な 算機身近な計算機：PC、携帯電話、スマートフォン、ゲーム機

歴史的には：機械式計算機真空管計算機（ENIAC）真空管計算機（ENIAC）汎用大型機、ベクトル計算機パーソナルコンピュータ（PC)パ ソナルコンピュ タ（PC)クラスター計算機

「機械式」の計算機

シッカートの計算機 1623Wikipedia 機械式卓上計算機

機械式」の計算機

シッカ トの計算機 1623

「6桁の加減算およびオーバーフローの検出、複数のネイピアの骨

（計算機構）を使った乗算が可能」（計算機構）を使 乗算 可能」

天体計算への応用 ケプラーに手紙

パスカルの計算機 Pascaline 1645

5‐8個の10進数歯車の組み合せで加算・減算

１つの歯車が１桁に対応

ライプニ ツの計算機ライプニッツの計算機 Stepped Reckoner 1672

「掛け算、割り算は加算、減算の繰り返し」

Wikipedia 機械式卓上計算機www.tiger‐inc.co.jp

トーマス・ド・コルマの計算機 1820

ライプニッツの原理を使い、初めて商品化に

g jp

成功した計算器

鉄筆でホイール上の数字をダイアルし、

手でクランクを回して計算手でクランクを回して計算

タイガ 計算機（日本）タイガー計算機（日本）大本寅治郎 1923 

「和製はすぐ壊れる」 ‐> Tigerブランドで発売「和製はすぐ壊れる」 ‐> Tigerブランドで発売

呉海軍工廠へ納入

関東大震災復興の建築設計で

大きな需要

連立微分方程式を解いた！

電卓の登場 （ ’ ） により生産終了IC電卓の登場 （1960’s） により生産終了

デジタル計算機の歴史

コンピ タは高価なものだ た 1990まで資料：Wikipedia ENIAC (英文)

デジタル計算機の歴史

コンピュータは高価なものだった ～1990までDOS/V PC, 汎用OS(Windows/Linux)出現の前

●電気・機械式の計算機 ドイツ、アメリカ 1940’s演算器：真空管、電磁式リレー i/o：紙テープ演算器 真空管、電磁式リ / 紙テ

●デジタル計算機ENIAC (Electronic Numerical Integrator and Computer)

アメリカ陸軍が支援 1943 ‐ 1956 J M hl & J P E k t （U P l i ）J.Mauchly & J.P. Eckert （U.Pennsylvania）

真空管：初期のプログラム可能な計算機応用： ミサイルの軌道計算、水爆開発（現在まで続く）応用： ミサイルの軌道計算、水爆開発（現在まで続く）

‐> Computer simulationの始まり

ENIACENIAC

真空管17468本、抵抗器7万個、キャパシタ1万個幅24m、高さ2.5m変数20個、定数300個プログラム 人手で配線10進計算 加算5000/s、乗算14回10進計算 加算5000/s、乗算14回

Wikipedia ENIAC（日本語）

産業用コンピュータの発展産業用 タ 発展

1950’s 民間利用の発展（ビジネス 技術開発）

Wikipedia UNIVAC (英文), System/360（和文）

1950 s 民間利用の発展（ビジネス、技術開発）UNIVACENIACを買収、初の商用コンピュータ（米統計局が支援）を買収、初 商用 ン タ（米統計局 支援）初の業績：選挙結果を正確に予測（専門家は逆予想）－1952 Eisenhower大統領の誕生

1960’s 汎用コンピュータ（mainframe）の全盛期IBM System/360 (All round > 360degree) 1964IBM System/360 (All round ‐> 360degree)  1964ソフトウェアを入れ替えて、多種多様の業務に対応

－それまで：１つの計算しかできない専用機

「業界標準」の確立OS、マルチタスク、仮想記憶、HDD、オンラインシステム後発の が世界をリ ドする計算機メ カ に後発のIBMが世界をリードする計算機メーカーに

System/360System/360

8ビットでバイトを構成8ビットで イトを構成バイト単位のアドレス（ワード単位アドレスではない）32ビット = 1 ワード2の補数による演算（初ではないが System/360の採用で標準となった）2の補数による演算（初ではないが、System/360の採用で標準となった）セグメント方式とページング方式によるメモリ管理マイクロプログラム方式の商用化IBM浮動小数点標準（20年後にIEEE 754に取って代わられた）IBM 浮動小数点標準（20年後にIEEE 754に取って代わられた）EBCDIC文字セット

スーパーコンピュータ:科学計算用

1970’s 理工学（浮動小数点演算）に特化した高速計算機

Wikipedia CDC (英文),

ス パ コンピュ タ: 科学計算用

1970 s 理工学（浮動小数点演算）に特化した高速計算機0.1234567e‐77

ベクトル型のCPU異なるデータで同じ種類の演算（SIMD）が頻出する

パイプライ による流れ作業 高速化パイプラインによる流れ作業で高速化

世界 速：CDC7600（Crayが設計）世界 速：CDC7600（Crayが設計）‐>  Cray‐1 (Crayが起業、1976 Los Alamosへ納入)

日本 富士通 VPPシリーズ日立 S800シリーズ

シリ ズNEC   SXシリーズ

作業の効率化 > ベクトル化作業の効率化 ‐> ベクトル化

同種の作業を同種の作業をまとめて行う

あいだにあいだに間が入らないので効率的

時間軸

スカラー・ベクトル計算

スカラー計算 １データごとに計算を完結

CPU データ読み込み演算デ タ格納

速い

メモリメモリ

データ格納データ読み込み演算データ格納

遅い 遅い

ベクトル計算 1度に複数データをまとめて処理

デ

デ タ格納

計算は同じ、データだけ異なる

パイプラインCPU

メモリ

パイプライン

データ読み込み、演算 データ格納が

メモリメモリ 演算、デ タ格納が

同時進行

CRAY 1CRAY‐1

初めてレジスタ（CPU内メモリ）を使用したベクトル計算機1976年 ロスアラモス研究所に1号機が納入1976年 ロスアラモス研究所に1号機が納入価格 1台500～800万ドル（18～29億円）大きな電力消費 液体フレオンの循環で冷却クロック周波数 80MHz (12.5ns) ‐>光の進行距離約4m 背面あわせC字形

Wikipedia Cray‐1（日本語）

ク ック周波数 80MHz (12.5ns)   光の進行距離約4m 背面あわせC字形

産業用から個人用コンピュータへ

個人向けコンピュータ (PC）の出現 1978

Wikipedia 8086, x86, MS‐DOS

個人向けコンピュ タ (PC）の出現 1978

一般市場向けIntel 8086（16‐bit MPU)の登場が可能に

IBM社が8‐bitの廉価版をPCに採用 ‐> 「PC/AT規格」IBM社が8 bitの廉価版をPCに採用 >  PC/AT規格」発展 1985: 80386 32‐bit化 ‐> 2003: x86_64 64‐bit化

86対応のOSx86 対応のOS MS‐DOS (Disk Operating System)  1981  PC向け16‐bit、ディスク管理中心のシングルタスクOS 大きなポテンシャル しかし GUIなし大きなポテンシャル、しかし GUIなし‐> 画面表示法で各メーカーの独自仕様

世界 （ ） 換機世界： PC/AT（IBM）互換機

日本： NEC PC9800, 富士通FMR, 東芝>高価なPC 冬の時代‐> 高価なPC ‐> アプリケーションの互換性なし

PC冬の時代

「汎用OS」の登場場

1990’s PC/AT互換機（DOS/V）の日本登場

資料 Wikipedia マイクロソフト

汎用OSの発展 PC時代の始まりWindows

アイコン、メニューをマウスで操作：素人向きソース非公開、有料 ‐> 頻繁にパッチ（修正プログラム）

マイクロソフト Bill Gates （アメリカ Seattle 1955生）マイクロソフト Bill Gates （アメリカ Seattle 1955生）Altea (8‐bit MPU) で動作するBASICを開発、IBM PC/AT で動作するMS‐DOS (86‐DOSを購入改良) ‐> Windows  OSへ

Linux (1991), Unix (1968)Unix ‐命令群で構成されるプログラムに従って動作命令群 構成される グラ 従 動作

Linux ‐ Unixを離れ、x86向けに有志が無償で開発

ソースを公開、無料「多くのユーザーが関与すれば、品質は向上」

さらなる高速化：並列計算機へさらなる高速化：並列計算機

単一CPUによる高速化は限界に

(1)クロック周波数の増加普通PCのプロセッサ普通PCのプロセッサ使用電力の増加 －周波数の2乗に比例

‐> 膨大な発熱 「暑いデータセンター」膨 発熱 暑 」Intelのプロセッサで顕著 ‐ Itanium, Xeon

ベクト 処理 （ パ ）(2) ベクトル処理 （スパコン）パイプラインによる流れ作業

ラインが95%以上稼働することが前提ラインが95%以上稼働することが前提高速化の歩留まりが限界を決める

専用ハードウェアなので、極めて高価専用ハ ドウェアなので、極めて高価

複数CPUによる高速化

(3) 並列処理多数のCPUで、同時に同じ作業を実行スカラーCPU、GPUを使用

個々のプロセッサは安い： 高い[性能]/[価格] 比

マルチプロセッサ：Opteron (AMD), Xeon (Intel)GPU: TESLA (Nvidia)GPU: TESLA (Nvidia) 

作業の効率化 > 並列化作業の効率化 ‐> 並列化

皆が同じ作業

作業が同時進行、進行、

分業の数だけ多くの出力多

時間軸

複数CPUによる高速化複数CPUによる高速化

分業して、多数のデータについて同時に計算する

複数個のプロセッサが計算を「分担」

プロセッサごとに（多少）異なる演算でもよい

CPU

CPUCPU CPU

CPU

CPU

メモリメモリ メモリメモリ

並列計算前後で、データを移動するための通信が発生

CPU内部で、ソフトウェア的にベクトル演算

問題問題

ある並列化が可能なプログラムを1個のCPUで実行した

場合、並列実行できる部分のCPU時間はプログラム全体

でpの割合だった。もし、これを複数N個のCPUで実行する

と そ 実行時間はど よう 変わるかと、その実行時間はどのように変わるか？

CPU

CPUCPU CPU

CPU

CPUメモリメモリ メモリメモリ

CPU

並列計算前後で、データを移動するための通信が発生

解答解答

並列化したあとの実行時間 は 1CPUで実行したときの並列化したあとの実行時間τは、 1CPUで実行したときのプログラムの実行時間をτ0、並列化により新たに生じる余分な実行時間（CPU間でのデータの転送。並列区間の余分な実行時間（CPU間でのデ タの転送。並列区間の前後で１回ずつ発生）をτcommとすると、

0(1 ) commp pN

τ τ τ⎛ ⎞= + − +⎜ ⎟⎝ ⎠

0( ) commpN⎜ ⎟

⎝ ⎠

クラスター計算機クラスタ 計算機

中部大学学術情報センター内（田中研究室）

X86_64プロセッサ 約100 CPUAMD Opteron （2 8GHz 2 6GHz）を使用AMD Opteron （2.8GHz, 2.6GHz）を使用

Intel Xeonではない <‐電力消費を考慮高速通信機構 Infiniband を搭載

東工大Tsubame（日本 速だった）のベースと同様な仕様

２つの並列化モデル列

a) 共有メモリの並列機○プログラミングは簡単△高速化は中程度×専用ハ ドウェアは非常に高価

メモリ

×専用ハードウェアは非常に高価

b)分散メモリの並列機b) 分散メモリの並列機△プログラミングは経験が必要○ x86 chipを使えば安価○ x86 chipを使えば安価○高速化度が大きい

高価なハードウェアと、マシン依存プログラミングを要する

機種は比較的短命だ た？ h k h機種は比較的短命だった？ Thinking Machine

現在の並列化手法

●マシンに依らない汎用の「並列」プログラミング法

（ ）通信MPI（Massively parallel interface）通信共有メモリ、分散メモリ、共有＋分散メモリのいずれのメモリパターンにも対応いずれのメモリパターンにも対応

●ハードウェア ソフトウェアの両方が揃った！●ハ ドウェア、ソフトウェアの両方が揃った！‐> クラスター計算機が全盛期Massively parallel , cluster machine, BeowulfWorld Top 500 – GPU, Opeteron(Linux)マシン

参考：「手軽に作れる研究室専用スーパーコンピュータ」田中基彦 （日本物理学会誌、2004年12月号）

研究室レベルでPCを用いて高速計算機が構築できること、研究 を用 高速計算機 構築 る 、それには高速通信が鍵であることを実証した。

World Top 500 Computers

World Top 500 Computers (2010年)

安価なGPUを用いた計算機が上位に。ベンチマークは好成績だが、一般ユーザーにはプログラミングが難しい。従来CPUに比べて、動作の安定性に関して、今後も注視が必要。

1 Tianhe‐1A ‐ NUDT TH MPP, X5670 2.93Ghz 6C, NVIDIA GPU, FT‐1000 8C (China)

2 Jaguar ‐ Cray XT5‐HE Opteron 6‐core 2.6 GHz (Oak Ridge, USA)3 Nebulae ‐ Dawning TC3600 Blade, Intel X5650, g , ,

NVidia Tesla C2050 GPU (China)4 TSUBAME 2.0 ‐ HP ProLiant SL390s G7 Xeon 6C X5670, 

Nvidia GPU Linux/Windows (Titech Japan)Nvidia GPU, Linux/Windows (Titech, Japan)5 Hopper ‐ Cray XE6 Opteron 12‐core 2.1 GHz (Berkeley, USA)6 Tera‐100 ‐ Bull bullx super‐node S6010/S6030 (CEA, France)7 Roadrunner BladeCenter QS22/LS21 Cluster PowerXCell 8i 3 2 Ghz /7 Roadrunner ‐ BladeCenter QS22/LS21 Cluster, PowerXCell 8i 3.2 Ghz / 

Opteron DC 1.8 GHz, Voltaire Infiniband (Los Alamos, USA)8 Kraken XT5 ‐ Cray XT5‐HE Opteron 6‐core 2.6 GHz (U Tennesee, USA)9 JUGENE Bl G /P S l i (FZ J li h G )9 JUGENE ‐ Blue Gene/P Solution (FZ Julich, Germany)10 Cielo ‐ Cray XE6 Opteron 8‐core 2.4 GHz (Los Alamos, USA)

並列計算機の一般論として

＊お金をかければ計算機の規模は拡大でき、演算性能

機

は向上する。ただし、高速通信機構には工夫が必要。

＊GPU(Graphic processing unit)は、従来のCPUに比べて

安価だが、高速演算できる場合が限定される(*)。

また、（現時点では）プログラミングに職人技が必要。

＊線形計算（行列）、メモリi/oが少ない演算

＊ベンチマークプログラムは、実際に理工学応用で

用いるプログラムとは異なる要素が多い

― Top 500のランキング：現実応用で意味のある

指標ではない？

計算機動作に必要なもの計算機動作に必要なもの

●ハードウェア電気電気空調設備人： オペレータ、メインテナンス人： オ レ タ、メインテナンス

●ソフトウェア●ソフトウェア人： プログラマーオペレーティングシステムオペレーティングシステム応用プログラム

オペレーティングシステムオ レ ティングシステム

拡張性

LINUX拡張性

UNIX

容易さ

Mac OS

Windows

Unix & Linux OS 

Unix （ライセンスが高価）

命令群で構成されるプログラムに従って動作

Wikipedia  Unix, Linux

命令群で構成されるプログラムに従って動作マルチタスク、マルチユーザー、優れたネットワーク機能汎用性が高く、動作が軽快1968アメリカ Bell Lab (AT&T)で開発された商用のソフトウェア1968 アメリカ Bell Lab (AT&T)で開発された商用のソフトウェア

Linux [linuks][ ]Unixと類似（Unix‐like）だが、有志がゼロから開発ソースコードが公開 ‐> 修正、カスタマイズできる

PC、サーバーに幅広く対応理工学計算に 適なOS： スパコンTop500の8割を占める

1991 Linus Torvalds（フィンランド）が32‐bit PCで動作するOSとして386BSD バークレーで開発

スパ ンなどに対応する実装 b フ イルアクセス1997 スパコンなどに対応する実装 ReiserFS, 64‐bitファイルアクセス2000’s～ IBM, HP, SGI, Intelのプログラマーも参加

なぜ世の中にフリーソフトウェアがなぜ世の中にフリ ソフトウェアが存在するのか？

無料のもの（サービス）には必ず対価がある

無料サービス： E‐mailアカウント

対価： 個人情報を提供対価 個人情報を提供

個人情報が集められ、利用されている。

業者向けのアドレス Book業者向けのアドレス Book

無償で使える フトウ ア無償で使えるソフトウェア

動作確認のモニター的役割 （企業提供の場合）

「無印良品」 （有志提供の場合）

フリーおよび無償ソフトウェアフリ および無償ソフトウ ア

Wikipedia フリーソフトウェア

フリーソフトウェアR.M. Stallmann (MIT, USA)が、GNUプロジェクト設立で提唱（1983年）

「自由な ピ 変更 配布 を明文化した トウ「自由なコピー、変更、配布(*)」を明文化したソフトウェアGNU’s Not Unix (GNU is not Unix)

配布するとき、ソースコードの添付が義務付けられている配布するとき、ソ スコ ドの添付が義務付けられている

著作権を放棄していない、ライセンス条項を削除してはいけない

（再配布後もフリーソフトウェアである）

GNU/Lin BSD X11 GPLなどGNU/Linux, BSD, X11, GPLなど

多くの場合、無償ソフトウェア。

無償ソフトウェア上の条件(*) を満たさないが、無料で利用できるソフトウェア

非ソ スの バイナリ形式で提供されることも多い非ソースの、バイナリ形式で提供されることも多い

「コピーレフト」 copyleft (copyright をもじったもの)

再配布後も、自由にコピー、変更、配布ができる権利

‐> 商業利用による制限付与（囲い込み）を排除する

「オープンソース」

コピーレフトでないソフトウェア（商業戦略の産物）。

保守運用で利益をあげることを容認

パブリックドメインソフトウェア

著作権を放棄したソフトウェア。再配布により（原著者著作権を放棄したソフトウェア。再配布により（原著者の意図に反して）フリーソフトウェアでなくなることも

GNU GPL

( l bli i )

http://en.wikipedia.org/wiki/List_of_software_licenses#GPL_2_compatible

GNU GPL (General Public License) Free Software Foundation(Stallman)により公開、維持されているフリーソフトウェアのライセンスリ ウ ラ

GNU  (GNU’s Not Unix)Unix互換のソフトウェア環境を すべてフリーソフトウェアで実装するUnix互換のソフトウェア環境を、すべてフリ ソフトウェアで実装することを目指すプロジェクト、およびソフトウェア全体

GPL 2 compatibleGPL 2 compatibleBerkeley Database, BSD (not original), GPL, Intel Open Source, Perl, Python, MIT, Public Domain, X11

GPL 2 incompatibleMicrosoft, Mozilla, Apache, Netscape, Latex Project, OpenSSL, XF 86XFree86

Linuxディストリビューション

Linux OS コアとなるKernel部分は共通

ディ リ シ ン

Linux OS コアとなるKernel部分は共通SuSE, Debian, Ubuntu, Red Hat, …

付随して、多くの無償ソフトウェアが配布されている

‐ GNU GPLのもとで

●プ グラミ グ言語 /●プログラミング言語 C/C++, Fortran, Perl, …●高機能グラフィックス GIMP●論文清書システム TeX●論文清書システム TeX

－MS数式エディタを凌駕する優れた表記●ブラウザ Firefox、 メーラー Thunderbird

（Windows版もあり）●ホームページサーバーの安全な運用 Apachef 攻撃で停止したホ ムペ ジ d で運用cf. 攻撃で停止したホームページ ‐> Windows OSで運用

WindowsのフリーソフトウェアWindowsのフリ ソフトウェア

●フリ （無償）ソフトウェア●フリー（無償）ソフトウェア結果の正しさや安全性を保障していない （ウィルス感染やデータ消失などが起きても 保障されない）やデ タ消失などが起きても、保障されない）。

目的にあったソフトウェアを選んで、利用は自己責任で

●MSWi d 用オンライン ソフトウ アサイト

「各ソフトウェアの著作権はそれぞれの著作者にある」

●MS Windows用オンライン・ソフトウェアサイト

「窓の杜」 かなり厳選されたソフト

http://www forest impress co jp/http://www.forest.impress.co.jp/

「ベクター」 多数のソフトを網羅、販売目的のソフトも多いクタ 」 多数のソ トを網羅、販売目的のソ トも多

http://www.vector.co.jp/

「窓の杜」 h // f i j /「窓の杜」 http://www.forest.impress.co.jp/対応するWindowsの種類 (XP, Vista, 7)利用条件（有償 条件付き無償）に注意する利用条件（有償、条件付き無償）に注意する

分類分類1. 圧縮・解凍 Explzh, Lhaplus, Ralpha, …2. 画像・映像・音楽イ タ ネ ト セキ リ3. インターネット、セキュリティ

ブラウザ Firefox メール Thunderbird迷惑メール対策迷惑メール対策

4. 学習・プログラミング辞書、翻訳、タイプ練習辞書、翻訳、タイ 練習

5. デスクトップカレンダー、時計

ブラウザ/メールソフト

mozillaが提供するフリーソフトウェア

圧縮・解凍ソフトの利用

ファイルを圧縮

圧縮 解凍ソフトの利用

ファイルを圧縮

Explzhひと塊の書庫を作るので 持ち運び（転送）が容易ひと塊の書庫を作るので、持ち運び（転送）が容易

多くの書庫形式に対応

zip/ tar/isop/ /

Ralphaサイズを指定して圧縮する

（書庫は作らない）

像対応： jpeg/bmp/png形式の画像

無償利用は、開発者に敬意を払い、節度をもって！

実習： JPEG画像の圧縮実習： JPEG画像の圧縮

E mailに添付で 写真を送るときE‐mailに添付で、写真を送るときオリジナル画像を圧縮するべき

オリジナル：約3MB / picture

150KB (1辺：20‐30%)程度に圧縮した画像でも、( )十分きれいに見える（細部を気にしなければ）

では、10% まで圧縮すると …….

Ralphaの利用

インストール

p

１．ネットワーク検索でRalpha 窓の杜を検索

２ D l dボタンをクリ ク２．Downloadボタンをクリック（セキュリティ保護でブロックされたら 許可する）されたら、許可する）

３．ダウンロードしたRalpha_1.98.zipフォルダを右クリックして、「解凍」または「すべて展開」

実行解凍したフォルダへ移動解凍したフォルダへ移動、Ralpha.exeを左クリック

JPEG圧縮の練習

０．授業ホームページの講義録第５回 ‐> 「サンプル画像」から、ファイル名を右クリック ‐> 「対象をファイルに保存」 3793KB

１．Ralpha.exeをクリックして、スタート２ 圧縮するファイルを選ぶ：２．圧縮するファイルを選ぶ：

「ファイル」 ‐> 「ファイルをリストに追加」、またはマウスで直接、ファイルを「ドラッグ＆ドロップ」ズ指定３．サイズ指定：

比率（%） 倍率 30%４ 出力先フォルダを指定する４．出力先フォルダを指定する

□チェックを外す５．実行 ‐> resizeフォルダーへ６ i フ ルダ 移動し６．resizeフォルダーへ移動し表示

７．圧縮率を10%にして試す

同じサイズに拡大して比較する比較する

オリジナル：3.7MB

圧縮：30% ‐ 290KB原画に近い

圧縮：10% ‐ 57KB細部が不鮮明に