開発

計算機向けの指示書きは、人が作るものなので、どうしても間違いが入り込んでしまうことがあります。この間違いこそが、よく言われる「欠陥」の正体です。この欠陥は、指示書きの量や複雑さとは関係なく発生し、小さな書き間違いから、システム全体を止めてしまうような大きな問題まで、様々な不具合を引き起こします。まるで小さな虫が機械に入り込み、正常な動きを邪魔するように、欠陥は指示書きの中に潜んで問題を起こすことから、「虫」を意味する「バグ」と呼ばれるようになりました。欠陥には様々な種類があります。単純な文字の打ち間違いのようなものから、複雑な計算手順の設計ミスといったものまで、多岐に渡ります。また、欠陥は指示書きを作る最初の段階から、実際に使っている段階に至るまで、あらゆる場面で発生する可能性があります。そのため、指示書きを作る人は常に欠陥との戦いを強いられています。欠陥を早く見つけて直すことが、指示書き作りにおいて非常に大切な課題となっています。欠陥のない完璧な指示書きを作ることは大変難しいので、指示書きを作る人は欠陥との戦いを諦めずに、常に改良を続ける必要があります。まるで庭師が庭の雑草を丁寧に抜き取るように、指示書きを作る人は指示書きの中から欠陥を見つけ出し、直していく地道な作業を続けるのです。欠陥の中には、すぐに影響が出るものと、しばらく経ってから表面化するものの両方があります。また、特定の条件下でのみ発生するものもあり、発見が難しい場合もあります。このような隠れた欠陥を見つけ出すためには、様々な状況を想定した綿密な確認作業が必要です。指示書きを作る人は、実際に様々な条件で指示書きを試してみて、欠陥が潜んでいないかを注意深く確認します。また、他の人の目を通してチェックしてもらうことで、自分では気づかなかった欠陥を見つけることができます。このように、欠陥を減らすためには、様々な工夫と多大な努力が必要なのです。

二進数とは、数を表す一つの方法で、０と１の二つの数字だけを使います。私たちが普段使っているのは十進数です。十進数は、０から９までの十個の数字を使います。たとえば、１２３という数字は、１が百の位、２が十の位、３が一の位を表しています。一の位は１０の０乗、十の位は１０の１乗、百の位は１０の２乗で、それぞれの位を１０倍していくことで数を表しています。これに対して二進数は、それぞれの位を２倍していくことで数を表します。一の位は２の０乗、十の位ならぬ二の位は２の１乗、四の位は２の２乗、八の位は２の３乗と続きます。たとえば、二進数で１０１１と表すと、右から順に一の位が１、二の位が１、四の位が０、八の位が１です。これを十進数に変換するには、それぞれの位に数字を掛けて足し合わせます。つまり、１×１＋１×２＋０×４＋１×８を計算すると、１＋２＋０＋８で１１になります。つまり二進数の１０１１は、十進数でいう１１と同じ数を表しているのです。日常生活では十進数のほうが便利ですが、コンピュータの世界では二進数が基本となっています。これは、コンピュータが電子回路でできており、電圧の高低、つまりスイッチのオンとオフの二つの状態しか判別できないという仕組みに由来しています。このオンとオフをそれぞれ１と０に対応させることで、コンピュータは情報を処理しているのです。つまり、二進数はコンピュータにとって最も自然で扱いやすい表現方法なのです。人間には理解しづらいこともありますが、コンピュータにとっては二進数こそが最も基本的な数の表現方法なのです。