「ハードからソフトのプログラムへ」コンピュータの基礎・ノイマン型コンピュータとは？

どうも、木村（@kimu3_slime）です。

スマホ・パソコン・インターネットは、ここ100年の世界を大きく変えてきました。このブログも、その恩恵によって作られたものと言えます。

さてそれが形になっているのは、コンピュータというものを誰かが生み出したからです。

前回は、コンピュータの原型となる仮想の機械チューリングマシンを紹介しました。

今回は、それを具体的な機械にしたフォン・ノイマンおよびノイマン型コンピュータの特徴を紹介しようと思います。

フォン・ノイマンとは

John von Neumann in front of the Institute for Advanced Study computer, Princeton, New Jersey (George Dyson collection)

画像引用：Thomas Gotchy – flicker

フォン・ノイマンは1903年、ハンガリーに生まれました。ユダヤ系の家系で、数学や科学全般でめきめき頭角を表す。のちにアメリカで研究活動をし、数学者、物理学車、コンピュータ科学者として知られるようになります。

ものすごく計算が早く、悪魔の頭脳を持つ男とも呼ばれます。コンピュータができたときには、「俺の次に計算の速いやつができた」とジョークを言ったそう。

原爆開発に携わったこともあってか、映画「博士の異常な愛情」のマッドサイエンティストのモデルになったとも言われています。（面白い映画ですが、ノイマン自身とはあんまり関係ないです）

参考：戦争に飲み込まれた科学者の好奇心マンハッタン計画と原子爆弾

ノイマン型コンピュータとはなにか

さて、ノイマン型コンピュータの話をしましょう。

ノイマン型というとなんだか難しく聞こえるかもしれませんが、あとで説明するように記憶装置をもったコンピュータのことです。

前回、チューリングマシンの話をしました。テープとスキャナーと命令書（メモリ、CPU、プログラム）があれば、なんでも計算できる機械ができる、という話でした。

問題は、それをどうやって実現するかです。チューリングマシンをすぐれた形で見事に実現したのが、ノイマン型コンピュータなのです。

ノイマン型コンピュータは、1945年ノイマンの論文「First Draft of a Report on the EDVAC（EDVACの報告書・素案）」によって発表されました。EDVAC（エドヴァック）というコンピュータの名前ですね。この機械自体は1951年に完成します。

（ちなみに、ノイマンの名前をとっていますが、アイデア自体はモークリーとエッカートによるもので、ノイマンは助言役であったと言われています。また、ノイマン型以前にも同様のコンピュータはあったようです。とはいえ、ノイマンの功績は広く知られているので、ノイマンを軸に紹介していきます。参考：ノイマン型 – Wikipedia）