「ノイマン型」の版間の差分

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'''ノイマン型'''(-がた、von Neumann architecture)は、[[計算機コンピュータ]]の基本的な構成法のひとつである。今日では基本的な[[コンピュータ・アーキテクチャ]]のひとつとされるが、そもそも[[コンピュータ]]の要件とされることもあり、このあたりの定義は循環的である。<!--[[コンピュータ]]の基本構造であり、論理的には[[チューリングマシン]]をRAM(ランダムアクセスマシン)にして、更に実用性のために工学的な入出力装置を付加した構造になっている。-->
 
[[プログラム内蔵方式]]の[[デジタル]]コンピュータで、[[CPU]](中心となる[[プロセッサ]]、今日では一つの部品としてまとめて考えることが多いが、オリジナルの報告書では[[制御装置]]と[[演算装置]]に分けている)と[[メモリアドレス|アドレス付け]]された[[記憶装置]]とそれらをつなぐ[[バス (コンピュータ)|バス]]を要素に構成され、[[命令 (コンピュータ)|命令]]([[プログラム (コンピュータ)|プログラム]])と[[データ]]を区別せず記憶装置に記憶する。
 
[[レジスタ (コンピュータ)#プログラムカウンタ|プログラムカウンタ]]を構成要素に含め、またより抽象的なモデルにおける命令スケジューラの[[実装]]とみる<ref>曽和『コンピュータアーキテクチャ原理』1993, §3.2</ref>ことがある。また、今日では、演算などの命令の実行は演算装置を含む[[実行ユニット]]で行われる、というように考えられることもある。
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チューリングマシンからの本来の[[プログラム内蔵方式]]に入出力装置を付加してストアドプログラムを実現する[[コンピュータ・アーキテクチャ]]の一つである。[[主記憶装置]](メモリ)上に[[命令 (コンピュータ)|命令]]と[[データ]]を区別することなく格納し、データを命令として解釈実行する方式である。もともとのノイマンの提案では命令を書き換えながら実行する構想であったが、後にデータだけを書き換えてデータ値によって分岐する命令で等価なプログラムになることが証明され、命令とデータは区別されるようになった。(命令とデータを区別して配置するアーキテクチャについては[[ハーバード・アーキテクチャ]]を参照)。
-->[[チューリングマシン]]を、可能な範囲で実現・具体化([[実装]])するもので、記憶装置を仮に、必要であれば必要なだけ無制限に追加できるものとすれば、[[計算模型]]として(「ノイマンマシン」と呼ばれることがある)見た場合[[チューリング完全]]とみなせることになる。また、[[二進法]]の採用も、要件に含めることがある(二進法と、二進法の基本的な演算([[論理演算]])の組み合わせで、あらゆるデジタル処理が可能である)。ノイマン型コンピュータを計算模型として定義したものとして[[RAMマシン]]がある。
 
また、ノイマンの思考はチューリングマシンを通してのものではなく、[[ゲーデル数]]からの直接のものではないだろうか、とする論者もいる(ノイマンは不完全性定理とも深くかかわっている)<ref>ノーマン・マクレイ 『フォン・ノイマンの生涯』、紀華彦『計算機科学の発想』16章「ゲーデル数とプログラム内蔵方式」</ref>。