コンピュータシステムの理論と実装 ―モダンなコンピュータの作り方 | Noam Nisan, Shimon Schocken, 斎藤康毅 |本 | 通販

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コンピュータを理解するための最善の方法はゼロからコンピュータを作ることです。
コンピュータの構成要素は、ハードウェア、ソフトウェア、コンパイラ、OSに大別できます。
本書では、これらコンピュータの構成要素をひとつずつ組み立てます。
具体的には、NANDという電子素子からスタートし、論理ゲート、加算器、CPUを設計します。
そして、オペレーティングシステム、コンパイラ、バーチャルマシンなどを実装しコンピュータを完成させて、最後にその上でアプリケーション（テトリスなど）を動作させます。
実行環境はJava（Mac、Windows、Linuxで動作）。

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本の長さ

416ページ
言語

日本語
出版社

オライリージャパン
発売日

2015/3/25
寸法

21 x 15 x 2.5 cm
ISBN-10

4873117127
ISBN-13

978-4873117126
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対象商品: コンピュータシステムの理論と実装 ―モダンなコンピュータの作り方

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商品の説明

著者について

Noam Nisan（ノーム・ニッサン）：エルサレム・ヘブライ大学（イスラエルの国立大学）のComputer Science and Engineering研究所の教授。

Shimon Schocken（シモン・ショッケン）：情報技術のIDB教授。Interdisciplinary Center Herzliya（イスラエルの私立大学）のEfi Arazi School of Computer Science学部長。

登録情報

出版社 ‏ : ‎ オライリージャパン (2015/3/25)
発売日 ‏ : ‎ 2015/3/25
言語 ‏ : ‎ 日本語
単行本（ソフトカバー） ‏ : ‎ 416ページ
ISBN-10 ‏ : ‎ 4873117127
ISBN-13 ‏ : ‎ 978-4873117126
寸法 ‏ : ‎ 21 x 15 x 2.5 cm

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4.4 109個の評価

著者について

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斎藤康毅

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1984年長崎県対馬市生まれ。東京工業大学卒、東京大学大学院修士課程修了。現在は、株式会社Preferred Networksにて人工知能に関する研究開発に従事。

2017年ITエンジニア本大賞（技術書部門大賞）、2019年ITエンジニア本大賞（審査員特別賞）受賞。

著書に『ゼロから作る Deep Learning』シリーズ、翻訳書に『コンピュータシステムの理論と実装』『実践機械学習システム』『実践 Python 3』（以上、オライリー・ジャパン）などがある。

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お客様のご意見

お客様はこのコンピュータサイエンスの入門書について、以下のように評価しています: 誰でも理解できる内容で、CPUとALUの仕組みを理解できる作品だと好評です。また、回路シミュレータや仮想マシンによる実習も達成感があると感じています。MITとして、コンピュータそのものの作り方の基礎基本を学ぶことができると述べています。

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内容体験感

8人のお客様が「内容」について述べています。8肯定的0否定的

お客様はこの書籍について、以下のような評価をしています: 誰でも理解できる内容で、コンピュータそのものの作り方の基礎基本を学ぶことができると好評です。CPUとALUの仕組みが知れて楽しいという声があります。また、図や表もわかりやすいため、プログラミングの実行がより身近に感じられると述べています。

"...本の内容に合わせた、ハードウェアやソフトウェアの各種エミュレータがダウンロード可能で、手元で、実際に手を動かしながら、コンピュータとソフトウェアの仕組みが学べるのがすばらしい。..." もっと読む

"実装するのにとても時間が必要でした。ですが、その分理解が深まります。さすがMIT。" もっと読む

"...わたしの場合、最初は演習に手を出さずひと通り読んでハードウェアに関する知識はある程度身につきました。読むだけでも十分な書籍です。そしてふと気が向いたので演習に取り組んでみました。そしたら頭に入っている知識が腑に落ちて身になりました。" もっと読む

"非常に素晴らしい本です。実際に手を動かして学ぶ環境が手厚く提供されています。" もっと読む

3人のお客様が「体験感」について述べています。3肯定的0否定的

お客様はこの製品の体験感を高く評価しています。回路シミュレータや仮想マシンによる実習を挟むことで達成感が得られると感じており、テトリスを作ってみるところまで体験できる点が素晴らしいと感じているようです。

"...論理素子（トランジスタ）レベルの話からはじまって、テトリスを実際に作ってみるところまで、体験できてしまうのがすごい。「わかる」ことは「楽しい」という学びの本質を体験できる本（とツール）です。..." もっと読む

"モジュール化の積み上げで複雑な事物を判りやすく構築するアプローチは良いと思う。回路シミュレータや仮想マシンによる実習を挟むのも達成感があって良い。..." もっと読む

"これいいですね。というかすごい。..." もっと読む

上位レビュー、対象国：日本

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masuda220
「優れた開発者」になるための必読書。手を動かしながら楽しく学べるのが素晴らしい。
2018年9月20日に日本でレビュー済み
Amazonで購入

コンピュータの動く仕組みを、体系だって、かつ、わかりやすく説明したこの本は貴重です。
文章が平易で、図や表もわかりやすい。なんといっても、この本の内容に合わせた、ハードウェアやソフトウェアの各種エミュレータがダウンロード可能で、手元で、実際に手を動かしながら、コンピュータとソフトウェアの仕組みが学べるのがすばらしい。
論理素子（トランジスタ）レベルの話からはじまって、テトリスを実際に作ってみるところまで、体験できてしまうのがすごい。
「わかる」ことは「楽しい」という学びの本質を体験できる本（とツール）です。
題名に「理論」という言葉が入っていますが、内容はきわめて平易で誰でも理解できる内容です。
また、コンピュータというきわめて複雑なシステムを「モジュール化」や「階層化」によって、単純でわかりやすい問題に分割しながら、全体を組み立てていく本書の説明のしかたは、複雑なソフトウェアシステムの設計と実装のやり方そのものです。
コンピュータの動く「基本的な原理」を知ることは、ソフトウェア開発者にとって大きな財産です。
それに加えて、ソフトウェア設計において、複雑さを扱いやすくするための根底技法である「抽象化」「モジュール化」「階層化」の具体例を学ぶことができる点で、この本は「優れた開発者」になるための必読書だと思います。

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26人のお客様がこれが役に立ったと考えています

役に立った

レポート
Amazon カスタマー
さらっと書いてるけども
2020年9月5日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
実装するのにとても時間が必要でした。
ですが、その分理解が深まります。
さすがMIT。

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5人のお客様がこれが役に立ったと考えています

役に立った

レポート
Amazon カスタマー
アプローチは良いと思う。内容的には基礎理論に留まる。
2021年2月21日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
モジュール化の積み上げで複雑な事物を判りやすく構築するアプローチは良いと思う。回路シミュレータや仮想マシンによる実習を挟むのも達成感があって良い。
ただ本書では始点がHDLによる仮想論理ゲートであり、回路のアナログ的振る舞いとその積み上げについては考慮されていない（例えばトライステートゲートは存在しないためハイインピーダンス状態にはならず、バスを双方向に共有できない・多分岐による電圧降下が考慮されていない等）。自分としてはその周辺が知りたかったのでちょっと残念。
また本書で扱う仮想コンピューターは制御ロジックの簡略化の為に命令メモリとデータメモリが分離されており、いわゆるフェッチ/実行サイクルを持つ一般的なマシンの具体的な実装は読者に委ねられている。機械語（≒アセンブラ）も１ワード命令だけで処理する都合上若干変則的な作りになっている。
どうやら本書で紹介されたハードウェア・ソフトウェアをたたき台にして、読者それぞれが自分なりのそれらを作り上げていくというのが基本方針らしい。サポートサイトにはそういった議論の場も設けられている（ただし英語）。

アプローチを別にすれば、ごく一般的な電子計算機概論やソフトウェア構築理論の範疇に少し足りないくらい。
2022/11/17追記　本書でゴールとされている「テトリス」ですが、それに必要となる入出力はそれぞれをメモリマップに括り付ける形で実装されており、ごく簡単な説明しかありません。プログラムのロードもエミュレーターの機能でいきなりメモリ中に置きます。　ここまで追記
ただ読んだだけではあんまり役に立たないかも。

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8人のお客様がこれが役に立ったと考えています

役に立った

レポート
山本悠爾
天から降り立つここ60年間の技術結晶
2024年11月7日に日本でレビュー済み
ただの電圧信号がどのようにレジスタとなって値をレジストして状態を持つのか、足し算だけでなく掛け算や割り算はいかにして可能か、いかにして関数呼び出しごとにメモリにスタックが積まれてゆきそれが復元されるのか、いかにしてコンピューター言語が構築されてコンパイルされ、どのようにして原始的な画面のドットは描画を受け入れるのか、書ききれないほどのチップスがここにある。
コンピューターとは空想の産物ではなく、また形而上の超越的魔法でもなく、たしかにこうやってかたちづくられているのだろう。
ややこしいベンダー仕様を経由せず、ピュアーにコンピューターのなりたちを私たちに伝える、ここ６０年の技術をつめこんだ、少年から大人への階段を天からおろす、本書は最強のビルディングスロマンだ！
『アンダースタンディングコンピューテーション』と並んでコンピューターサイエンスに向けて跳躍せんとする永久学徒のわたしたちに必読の一冊だ！

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1人のお客様がこれが役に立ったと考えています

役に立った

レポート
Amazon カスタマー
【追記あり】指定URLにハードウェアシミュレータの使い方に関する説明書がない
2021年8月23日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
本書にハードウェアシミュレータ説明書のURLが載ってますが、そのURLにアクセスしても404ページでリソースが見つかりません。
Windowsでbashを使用できるよう環境構築し、shファイルを実行してみてもエラーが出ます。

2021/08/23 追記
ハードウェアシミュレータはWindowsの方はバッチファイルがあるので起動はします。
私の勘違いでした。すみません。
しかしハードウェアシミュレータ説明書のURLは変わらずリンク切れとなっており、指定のURLにアクセスしてもファイルがありません。
ネットに転がってる情報から使い方を学ぶしかないようです。

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10人のお客様がこれが役に立ったと考えています

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藤郎。本を読む人。
低レイヤー勉強するならこれで良いですね
2019年12月5日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
ハードウェア本は色々とありますがこれはおすすめ。実際に手を動かしながら理解できる演習があるからです。わたしの場合、最初は演習に手を出さずひと通り読んでハードウェアに関する知識はある程度身につきました。読むだけでも十分な書籍です。そしてふと気が向いたので演習に取り組んでみました。そしたら頭に入っている知識が腑に落ちて身になりました。

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16人のお客様がこれが役に立ったと考えています

役に立った

レポート
Amazon カスタマー
素晴らしい
2019年3月17日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
非常に素晴らしい本です。実際に手を動かして学ぶ環境が手厚く提供されています。

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9人のお客様がこれが役に立ったと考えています

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レポート
silver
Programming初心者の感想
2021年4月18日に日本でレビュー済み
Amazonで購入
Programming初心者だけど、Computerを知りたいからこの本を買おうとしている人は以下に注意してください。
・電子回路はこの本特製のソフト上で作るが、その後のassembler・VM・Compilerは各自でProgramming言語を決めて書いていく。
・上記の言語において構造体を理解していないとかなり辛い
・得意言語の腕試しとして何かを作ってみたいならオススメ

私はC++を用いて、構造体をしっかりと理解せずに力技で突き進みましたがCompilerの構文解析木が作れなかったため、10、11章は諦めました。
難易度は高いけど時間に余裕のある方は一度はやってみるべきです。

実際の電子回路とかを使わずに自分の持ってるPC上で仮想的にComputerを作ることでその仕組みを理解できる作品です。CPUとALUの仕組みが知れて楽しかったです。

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21人のお客様がこれが役に立ったと考えています

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Masato Ishizuka
Amazing work
2021年1月20日にアメリカ合衆国でレビュー済み
Amazonで購入

Cool

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