3 . 講 演 会 か ら
「インテリジェント端末としてのパーソナルコンピュータ」
東京大学大型計算機センター 石 田 晴 久
今日は、東京大学大型計算機センターで運用しています大型計算機関係の仕事を多少御紹介 すると同時に、パーソナルコンビュータというものがこれから大型機の端末機、つまりネット
ワークの端末としてどういう意味を持つかという事を考えてみたいと思います。
最初に、私が所属している大型計算機センター(東京大学大型計算機センター)を紹介させ ていただきます。
私共のセンターには非常に巨大なコンビュータシステムが入っています。(図 1 参照)具体 的に説明しますと主な構成要素はプロセッサ、記憶装置、ディスク装置などからなっています。
ここで、主記憶装置 1 つに 2 つのプロセッサがある、つまり頭が 2 つあるという組み合わせの システムを'密結合'のシステムと呼びます。プロセッサ同士が非常に密に結合されているも ので、 2 つのコンビュータが l つの主記憶装置を共有するデュアルシステムでして、私共のと ころにはこれが全部で 3 組あります。主記憶容量は 3 組ともそれぞれ 32MB (メガバイト) です。 2 つの 32MB のサブシステムは主に TSS 端末のサーヒ
eスに使っています。空き時聞 があれば、パッチ処理も行いますが主に TSS 用であり、この 2 台で大体 250 台ぐらいの端 末が同時に処理されます。それから、制御と書いであるサブシステムは、全体を制御するのと 同時に、空き時間があればノぜッチ処理もするというように使用しています。それから、昭和
5 8 年の 10 月にいわゆるスーパーコンビュータというものを導入しております。これも日立 製作所のシステムで、メインメモリーが 64MB というものです。
32MB
テ'ィスク
42000MB
32MB
64MB 図1.東大センターの密結合/疎結合系
円4U
このスーパーコンビュータといいますのは通常計算速度が非常に速いといわれているわけで すが、これは処理内容によります。物によっては全然速くならない計算もありますし、非常に 速くなる計算もあるという具合です。ですから、使い方しだいでスピードが出たり出なかった りするというような、ある意味では非常にアンバランスなコンビュータです。一般的に言いま すと、行列だとかあるいはベクトルなどを計算するときは、かなり速い速度が出ます。速いと いいますのは、汎用の超大型コンピュータに比べますと 10 倍から、ものによっては数 10 倍 位速くなるということです。それからこのシステム全体の事を私共の用語では疎結合のシステ ムといいます。疎結合とは英語の Loosely coupled という言葉の訳みたいなも のですが、ゆるやかに結合されているという事です。こういう密結合のシステムをゆるやかに 結合するという意味は、主としてディスク装置が全体で共用できるという意味です。私共のデ ィスクはかなり大きくて、 42000MB の容量があります。この MB というのは 10 の 6 乗 バイトでその上の位は 10 の 9 乗で GB (ギカツイイト)ということになりますので 42GB と いうかなり大きなディスクが共用されています。また、 MS S (M a s s S t 0 r a g e S Y s t e m) は、大容量記憶装置と言いまして、これは磁気テープの自動倉庫みたいなもの です。それから光ディスクというのがありますが、これも非常に大容量の記憶装置です。
さて、ネットワークとしては、こちらのキャンパスからも使っておられる方がいらっしゃる かもしれませんけれども、大学問ネットワークというものがあります。現在、私共のコンビュ ータも電電公社のパケット交換網に加入していますし、このキャンパスのコンピュータもやは りこれに加入しています。たとえば長崎大学のシステムも、私共のコンビュータともつながっ ています。このパケット交換網の大きな特徴の 1 つは、この中のデータの伝送が完全にディジ タルで行われる、つまりパルスとして伝送が行われることで、信頼性が非常に高いということ です。それから料金的には、電電公社に支払う従量制の料金制度によりまして、送ったデータ の量により使用料が決められます。一般的に、専用線といわれるものは電電公社の線を借りる もので、これは使用料にかかわらず一定額の料金を毎月支払わなければなりません。しかし、
パケット網の方はそうでなく、使用量に応じて料金を支払うものです。具体的にいうと 1 行分 の情報の料金は約 O .5 円位で電話と比較して遠近摘差が非常に小さくなっており、近距離で O .
4 円、中距離で 0 . 5 円、非常に遠い所でも 0 . 6 円の 3 段階に分れています。近距離と遠距離で
1 . 5 倍位しか違わないという料金体系ですが、おおまかに言って l 行送るのに 0 . 5 円位、 2 行 送って約 1 円というような感じです。
パケット交換網には l 本の通信線で計算センターが加入するわけです。この l 本の線を使用
してどのようにしてデータを送るかを考えます。たとえば、カードリーダからデータを読ませ
ている聞に、端末機を使用しどこか他の所のコンピュータを使用する場合に、端末機に対する
データはカードリーダからのデータと同ーの線を還ります。また、他の人が非常に大量の計算
結果をラインプリンタに打ち出す場合にも、ラインプリンタに出すべき情報は前と同ーの線を 利用して送られます。このように線を 1 本引いておけば、端末を扱っている人からみると大勢 でどこのコンビュータとも交信ができるわけで、これを回線の多重利用といいます。このよう にできる理由はデータが後で説明するようなノマケット形式になっているためです。昭和 59 年 春からは DDX のパケット交換網と電話網がつながることになっています。
従来、パソコンから音響カプラを通して遠方のコンピュータを利用する場合には遠距離通話 料が必要ですが、パケット交換網と電話網がつながるようになると、 DDX を利用することは、
l つの市外通話回線を多勢の人が共同で利用することになり、市内通話料金+パケット料金で 積むようになります。このことから遠距離の通信を行う時には非常に便利になります。電電公 社にとっては私たちが第 l 号のテスト・ユーザとなり昭和 58 年 3 月より実験を行っています。
つまり私共のコンピュータを、外の電話網からこのパケット交換網に入って使い、それで支障 なくうまくいくかどうかの実験を行いました。これはいずれ商用サービスになります。このよ うな動きは、要するにパーソナルコンビュータを持っていると全国どこの計算機でも使えるよ うになりつつあるという事の 1 つの表れと考えて頂いていいと思います。
今後そのようなネットワーク網というのが非常に盛んになりそうですが、ネットワークを使 うのにはいろいろな目的があります。その l つは、私共計算機センター側からみると、回線の 多重化ということです。先程のように l 本だけ線を張っておけば、どこのコンピュータともや りとりが出来ます。従来でしたら専用線を 1 本 1 本張っていたわけで、それに比べたら随分経 済的になるわけです。その次に、遠くのコンビュータを使って何をやるかというと、多くの人 はデータペースに期待しています。それから、コンビュータを TSS モードあるいは
Remote Job Entry ということで遠くから使うという TSS/RJE がありま す。大型機には非常に高速なプリンターがあったり、大きなディスクがあったりしますのでそ れを共同利用しようというものです。それからいろいろなデータの転送が考えられます。電子 メイルと言いまして、これから日本でもだんだん出来る様になるのではないかと思いますが、
手紙のやりとりを端末機を通して行うことも可能です。私共のシステムでは、前からユーザー 同志で一応電子メイルの交換が行えるようになってあ、りますが、従来は英語を用いるかローマ 字かカタカナを用いておりました。最近はだんだんと漢字でも行えるようになってきておりま す。ただ日本語においては漢字が直接には端末機に入力出来ませんので、一度ローマ字で入力 してそれを漢字に変換するという操作が必要となることが煩わしいところです。たとえばちょ っとした手紙を書くのにも、ローマ字漢字変換が必要ですが、この点はワープロの使い方と同 じでありワープロに慣れた人が多くなれば電子メイルは盛んになると思われます。電子メイル が盛んになりますとちょっとした用件はいちいち郵便で手紙を出さなくてもコンピュータを通
して伝えられるということで便利になるでしょう。
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大学問コンビュータネットワークのひとつの利点として、このキャンパスで非常に時間のか かる計算を行いたい場合にはスーパーコンビュータを利用できるということがあります。スー パーコンビュータは、大学関係では当初私共のものだけでしたが、昭和 59 年 5 月には京都大
学にも富士通製のスーパーコンピュータが導入されました。したがって、端末機はこのキャン パスのものを使用して東大もしくは京大のスーパーコンビュータを直接呼び出して使用するこ とができます。
次にデータペースに関してお話しします。現在、日本で作られたデータベースはあまりあり ません。現在私共はアメリカの Chemical Abstract Service という 組織から 2 週間に l 度 CAS というデータペースを磁気テープで購入しております。 CAS と いうのは Chemical Abstract という名のとおり、化学関係の世界中の学術雑 誌に記載された論文のタイトルが収められているデータベースです。このデータペースは論文 の内容までは載っておらず、タイトルとアブストラクトが、たくさん入っているものです。こ れを利用しますと、ある物質についてこれまでどのような論文が出ているかを知りたい場合に は、関係論文のタイトルなどはすぐにわかります。他大学のデータペースとしては、まず東北 大学には METADEX というものがあります
0・ META とはメタルのことで、金属工学関係 で今までに発表され学術雑誌に載った論文のリストが入っています。次に、東大、京大、九大 などで共通に所有しているものとして、 IEEE のデータペースがあり、これは主に技術関係 やコンビュータ関係や物理関係のものです。さらに私共のセンターと図書館との共同作業で従 来整備してきたものに、欧文の雑誌に関するデータがあります。これは、ある学術雑誌が全国 の何処の図書館にあるか、何巻から何巻までは、何処の図書館に行けば見られるかといった、
雑誌の所在情報のデータペースです。それから私共のサービスセンターと似た形で、文献情報 センターというのが東大の中に出来ました。そこでは、全国の大学の図書館にある本に関する 情報を蓄積しようということで開発が進んでいます。あるとき、ある本を調べたい、見たいと 思った時に自分の所の図書館にその本が無かったとします。その時にこのデータベースで調べ ると、その本が全国の何処と何処の図書館にあるという事がわかるわけです。これもやはり所 在情報が主となります。これからネットワークがますます使いやすくなるにつれて、一方でデ ータペースもあちらこちらで整備され、我々の必要なデータが簡単に手に入るというような時 代が来るのではな b 、かと思います。
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私共は、従来から大学問ネットワークの上でテスト的にいろいろな事を行っております。例 えばいくつかのコンピュータを経由して、どこかのコンビュータを使うということが出来ます。
図 2 で DDX と書かれている部分が、先ほどの電電公社のパケット交換網ということになりま す 。
サーパ= 1 0 ユーザ =9
パケット交換網 (D DX)
テ'ィジタル / 従量制料金 電話網 (300/1200bps)
図 2 . 大学問ネットワーク
これを使って、例えば、図 3 のように、京都大学の富士通の大型機を東京大学の日立の大型機 から使うとします。東大のセンターでは大型機の先に VAXというスーニパーミニコンがありま して、それには OS として UNIX という割合に使いやすい OS が入っており、私などはこれ をよく使っております。ここで、更にそれの先に例えば LSI‑ll のようなミニコンをつな ぎ、そのミニコンの先にパーソナルコンビュータを付けるとします。このような接続で本当に うまくいくかどうか、あるいはどれくらいの遅れがあるかということを一度実験してみたこと があります。パーソナルコンビュータからミニコンを呼び、ミニコンからスーパーミニコンを 呼んで、それから大型機を通して DDX 経由でよその大型機を呼ぶわけです。例えば、パソコ ンのフロッピィディスクに蓄えておいたデータを、このパスを経由して、京都まで持って行き、
京都の大型機に入れるといった事を行って見ましたところ、わりとスムーズに行えました。で すから今は、コンビュータを数台経由してどこかのコンピュータを使うというような事は次第
に出来るようになって来たわけです。
円
i
図 3 の左側のような 1 つの部屋の中あるいは、 l つの建物の中にあるようなネットワークの 事を構内ネットワークと言ったりします。先ほどの DDX のような非常に大きな、全国にまた がるようなネットワークのみではなく、このような構内ネットワークというものも広まってい くと思われます。この構内ネットワークは、パソコンに非常に影響がありそうなので、もう少 しつけ加えておきたいと思います。それは前述しましたような回線の多重化利用は大規模なネ ットワークのみではなく、小さなマイコン装置などでも随分行われるようになってきたという ことです。
構内ネットワーク
図 3 . ネットワークの利用例
従来の大型コンピュータに数台の端末機がつながるつなぎ方は、鴻末機一台に対して 1 本の 線を CCPという通信制御装置まで引き、それから大型機に入れるといった方法でありました。
しかし、近年はマイコンの発達により、マイコンを使用したマルチフ・レクサといわれるマイコ ンを内蔵した装置を利用して回線の多重化利用が行われております。図 4 で、マルチプレクサ の働きを述べますと、端末機からマルチプレクサにデータを入れるとマルチプレクサ内のマイ コンは、どの端末機からデータが来たのかを判断し、そのデータにどの端末機から来たかの目 印を付け回線に送り出します。そうすると他方のマルチプレクサが先程のデータを受けとって、
そのデータがどの端末機から来たのかを判断し、それに相当する回線に送り出すということを
行います。つまり、大型コンピュータからみると、聞にマルチプレクサが入っている事は全く
わからず、ある意味では大型機をだましていることになります。このようにマルチプレクサを
利用しますと、線を l 本 l 本引く場合に比べて効率のよい回線の使い方ができます。とくに遠
方のコンピュータを利用する場合には回線の節約になります。これなどはマイコンがデータ通
信に浸透してきた例です。
来 端 末 機 従
コンピ子￨夕
C C
マルチプレクサ
新 型 端 末
機 U
図 4 . 回線の多重化利用
次にマルチプレクサが端末機とデータをやりとりする時の通信速度と、マルチプレクサ聞の 通信速度を考えてみます。仮に端末機が 4 台接続されており、この 4 台が常時使用されている 状態ではマルチフ.レクサ聞の通信速度はマルチプレクサと端末機間よりも 4 倍以上の速度がな いと間に合わないということになります。しかし実際には接続されている 4 台の端末機がすべ て使用中ということはありませんので、 4 倍程の速度がなくてもよいことになります。反対に マルチプレクサ聞の通信速度がマルチプレクサと端末機の聞の 4 倍だとしますと、接続できる 端末機は 6 台とか 8 台というように増やすことが出来ます。実際にはかなりの端末機が接続で きるようになっています。さらに端末機にパソコンがつながれていますと、接続できる端末機 の数はもっと増やすことができます。これは、通信のやり方が b u r s t 通信というふうに変 化するためです。
次にパソコンと普通の端末機ではデータ通信のモードが異なることをお話しします。
普通の端末機をコンピュータに接続した場合のデータの通信方法は、かなり連続的になって います。端末機はそれ自身がデータを処理する能力を持っていないので、コンビュータと端末 機とは常時データをやりとりしているわけです。しかしパソコンなどを接続した場合には、パ 一ソナルコンピュータ自身がかなりのデータ処理能力を持っており、パソコン自身がデータを 処理している時は、大型コンピュータとやりとりを必要としません。例として、大型機にプロ グラムを送りコンパイルさせた後、実行させる場合を考えます。普通の端末機ですと自分で処 理する能力がないために、プログラムを打込む場合にも、端末機から遂次プログラムを打込ん で大型機のエディタを使用して編集するということになりますが、パソコンの場合にはパソコ ン自身がエディタを持っていますのでプログラム入力は、大型機と交信せずにパソコンだけで
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出来るわけです。パソコンの場合、普通フロッピィディスクの中にプログラムが完全に出来上 がってから改めて大型機を呼ぴ、フロッピィディスクの中身を送る事になります。その時はか なり多くのデータが l 度に送られるわけで、このような通信のことを b u r s t 通信と言いま す。たとえば 1 台のパソコンにだけ着目しますと、そのパソコンではユーザ.ーがローカルにプ ログラム入力を行う間通信は全く行われません。そして、データが少したまったところで一度 にまとめて送られるわけです。その後またしばらくの問、全然データ通信が無いというように なるわけです。ここで、この b u r s t とb u r s t の聞というのは何もデータが流れていな いので、この間回線を遊ばせておくのは明らかに不経済です。そこで今度は、同じ回線に別の パソコンをつないでも、別のパソコンからも時々しかデータが送られてきませんから、 bur
s t とb u r s t の聞に通信できるわけです。いずれにしてもデータは時々しか流れずに、流 れる時には非常に多くのデータを出来る限り短い時間で送りたいということになります。今ま では、割合と低い速度で常にデータが行ったり来たりしていたのが、今度は時々思い出したよ うに高速で 通信を行いたいということで、データ通信の性質が非常に変わってくるわけです。
そうなると、ネットワークの作り方も、従来のように端末機 1 台 l 台につなぐのではなく、図
5 のようにリング型にするとか、パス型にするとかというようなことが可能になってきます。
O
パス型 リング型
図 5 . ネットワークの形態
これらを称して構内ネットワーク、 Local Area Network と言いますが、こ れから先程の DDX のような広域ネットワークと並んでこのようなネットワークが非常に重要 になってくると思われます。
この構内ネットワークにもいろいろな作り方がありますが、最近代表的とされているものは
2 つです。 1 つはリング型、もう 1 つはパス型です。リング型の方は通常どこかにコントロー
ラというコンピュータがあり、そのコンピュータからトークンと呼ばれる通行証の様なものを 流します。どのコンピュータもデータ通信をする必要がないときは、このトークンはただぐる ぐる回っているだけです。どれかのコンピュータが別のコンビュータにデータを送るときは、
送り手のコンビュータが、まず線の上を流れているトークンを自分で取り入れ、送信権を得ま す。そしてこのトークンの後に行き先の情報と実際のデータを付けて再び流してやります。受 け手のコンピュータでは流れてきた情報を見て、それが自分宛であることが判明したらそのデ ータを取り込み、データが受け取られます。普通はその後、受け手のコンピュータは、送られ て来たデータをそのまま送り出します。そうするとデータはひと回りして送り手のコンビュー タに戻り、先に送り出したデータと比較を行えば転送中でエラーが起きたかどうかという確認 ができるわけです。両方が一致していればトークンを切り離して送り出し、データ転送が終了 します。このような方式が実用になるのは、 1 つのコンピュータがたまにしかデータ転送を行 わないからで、皆がいつもデータを送っているような状況ではこの方式は成り立ちません。
もう l つのパス型の方法は、線をただ一本張っておき、コンビュータをつなぎたい時にはど こからでもつなげるようになっています。転送用のケーブルとして、リング型の場合は最近光 ケーブルが多く用いられていますが、パス型の場合には同軸ケーブルを使います。 E t h e r
‑net といわれるネットワークの場合のつなぎ方は、実際、針をっき刺すような方法で行い ますので、この方法ですと、そのケーブルのどこからでも接続できることになります。このよ うなつなぎ方では、あるコンピュータからデータを送り出すと、一応他の全部のコンピュータ にデータが入ります。この点がリング型の場合と非常に異なります。データを送り出す側はデ ータの頭にどのコンピュータ宛であるかという宛先情報を必ず付加しておき、受け取った方で その宛先情報を見て自分の所に来たものだけを受取ります。ただこの方式で問題になるのは、
2 つのコンビュータから全く同じタイミングでデータの送出が行われた場合で、この時にはこ の線の上でデータがぶつかり合い内容が乱れてしまいますので、正しいデータを転送すること が出来ません。このように同時にデータを送り出した時の対策としては、種々の方法が考えら れています。例えば Ethernet という方式では、このような時にはもう一度両方のコン ピュータからデータを送り直します。その送り直す時にまた同時に送り出しが行われないよう に、両方のコンビュータの中で乱数を発生させその数に応じた時間だけ遅らせてデータを送り ます。こうすると、 2 回目も簡突するという可能性は非常に小さくなります。
いずれにしても、このように l 本の回線を多くのコンピュータで共同利用するという形態が 可能になったのは、パソコンのような端末機が増えて来てその通信が b u r s t 通信になって きたからです。また、このようなローカルネットワーク、あるいは構内ネットワークを最近は 略称として LAN と呼んでいます。 LAN というのは Local Area Network のことで、 L 0 c a 1 は局所的な、 Area は地域ということで、局所的な地域の Net ー
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work ということです。今述べました構内ネットワークは DDX と非常に異なります。
DDX は全国に広がっている為に郵政省や電電公社の非常に厳しい規制があり、ユーザーはそ の規制に従わなければなりません。しかし構内ネットワークは作り方が全く自由である為に、
一つのキャンパス内や建物の中、企業の中などで勝手にどんな事をやってもよいのですが、い くら何でも皆が自由勝手な事をやるというのは不都合が生じるために標準方式を決定しようと いう動向があり、その標準方式の一つが Ethernet です。
つぎに、実際にデータを送るときに、データがどのような構成になっているのかを述べます。
例えば、我々がキーボードから入れてリターンキーを押すまでの 1 行のデータやデタィスプレイ に表示される 1 行のデータなどの純粋な N バイトのデータがあるとします。その N バイトのデ ータの先に何処へ送るのかの受信先を示す 6 バイトのデータを付けます。つまり宛先を示す 6
文字の情報を付けるわけです。また受け取った方が何処から来たのかを識別するために、 N バ イトのデータに発信元を示す 6 バイトのデータを付けます。つまり自分のアドレスを示す 6 文 字の情報を付けるのです。このように、データに対して受信先(宛先)と、発信元のデータを 付けたものを packet と言います。 pa c k e t という言葉を辞書で引いてみますと、真 っ先に小包という訳がでてきます。つまりこのまうな形のデータは宛先があり、自分の識別名 も書いてあることから「小包」に似ているというわけです。そこで、パケットのような形にな ったデータを作って送り出してやると、受け取った方で、まず、このデータの受信先を調べま す。そして受信先が自分宛であれば以後のデータを入れ、自分宛でなかったら捨ててしまうと いうことからパケットは相手先に届くことになります。電電公社の DDX の場合には、 DDX 内にあるコンビュータが何処のコンビュータから流れてきたのか、データの受信先が何処なの かを解析します。例えば受信先が東京で発信元が長崎であると解析すると、そのデータを東京 のあるコンピュータに送り届けることを自動的に行っています。従ってデータ長という点から みますと、 packet にした場合は多少余分な情報が付くためにあきらかに損といえます。
例えば、何処かのコンビュータから.. Y e s . . か . . No" かときかれて、 Yes の意味の
"Y" を l 文字だけ応答するというような非常に短いデータのときには、この純粋な l 文字の データに対して、受信先と発信元の 12 バイト程度のデータが付きますので、このへんの無駄 が非常に多いということになります。逆にデータが非常に長い場合、たとえば 25 0 バイトと いうときなどには、受信先と発信元の部分はそれほど損にはならないということになります。
DDX の場合には先ほど述べましたように、このようなデータを l つ送るのに . o 5 円かかるよ
うになっていますが、このような宛先情報をデータにつけて送り出すという考え方が定着した
ために回線の多重化利用が可能になり、大学問ネットワークも実用化されるようになってきた
わけです。一方、どこの大学にとっても今後の非常に大きな問題は、キャンパス内のネットワ
ークをどうするかということです。
私共のキャンパスで、大学の中のローカルネットワークで問題として議論しているのは、大 学内に工学部や図書館、病院、計算センター等いろいろな組織のいろいろな建物があり、その 建物全てをつなごうとすると、伝送速度の非常に速い光ファイパーケーブルが良く、ある建物 の中に入った後は、例えば工学部で考えますと、工学部内にいろいろな研究室があり、その 1 つ 1 つの研究室をつなぐには、ループ形よりパス形の方がいろいろな意味で扱いやすい為に、
建物の中はパス形が良いのではないかということです。さらに、いろいろな所から線を伸ばし てパソコン等の端末機を計算機センターのコンビュータにもつなげて、広域ネットワークの DDX を通して外の世界ともやりとりが出来るようにしようと考えています。ローカルネット ワークそのものはメーカーから買えるようになってきていますので、これを導入するというこ とは比較的簡単でしょう。しかしここで問題になるのは、違うネットワーク、例えば、パス型 のネットワークとループ型のネットワークをつなぐことがちょっと面倒だということです。こ の接点は通常コンピュータ用語では gateway と呼ばれていまして、この辺りをどのよう に作るかというのが研究面でのひとつの大きなテーマになっています。たとえば DDX のよう な広域ネットワークとローカルネットワークとをつなぐ部分では、データの形を構成し直さな ければならないといったやっかいな問題がありま歩。それから大型機に関してはローカルネッ トワークとつなぐという技術がまだあまり確立されていないのが現状で、計算機センターの方 はこれからかなり悩まされると思います。パソコンのようなものは割と簡単にローカルネット ワークにつなげるようになるのに対して、大型機の方はなかなかそうはいかないというわけで す。というのは、例えば大型機を l 本の回線を通して複数のパソコンから使いたいということ になりますと、入ってきたデータを大型機の内部で振り分ける必要がありますが、現在の大型 機では振り分けを行うといった機能がまだ充分ではありません。大型機のメーカーと相談しま すと、今の段階では大型機の入力部分に何か特別な通信専用のコンピュータのようなものを設 置し、その中で振り分けそ行い、大型機の方には 1 本 1 本別々の線で接続するといった方法が やり易いということになっている様です。これではせっかくローカルネットワークから l 本の 回線でデータを取り込んだにもかかわらず、大型機の入り口でまた回線の数を増やしてしまう のではどう見ても不経済です。どうもローカルネットワークを考える場合に一番つなぎにくい のは大型機ということになる様です。
今まではネットワークのことを中心に話を進めてきましたが、これからネットワークにつな ぐという立場からパソコンを考えて見たいと思います。パソコンといいますと、最近は使って いる方も非常に増えておりますのであまり申し上げる必要もないと思いますが、念のために書 けば、標準的な構成は図 6 の感じになります。
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CRT
フロッピィ ディスク
モ 通信用
L S 1 ア
ム
BAS 1 C . FORTRAN. PASCAL. C などで記述可 図 6 . インテリ端末プログラム
パソコンというのは、別の言い方をすればマイコンを使った小型のコンピュータです。処理 装置としてはマイクロプロセッサが用いられ、プログラムとかデータを入れておく為の主記憶 装置というのがあります。最近のパソコンではるれがだんだん大きくなってきました。また、
マイコンに対してデータやプログラムを入力する為のタイプライタのようなキーボードが付い ており、そこから情報を入れてやるとマイコンで処理した結果は通常テレビのブラウン管の様 なディスプレイに表示されます。このディスプレイで鮮明に見えるようにする為には、テレど の場合と同様に re f r e s h と言いまして 1 秒間に 30 回位向じ画面を繰り返し書いてやら なくてはなくてはなりません。そこで表示する元になるパターンを蓄えておくため、ディスプ レイ用の記憶装置というのを備えています。一昔前のパソコンでは、このテ'ィスプレイ用の記 憶装置は主記憶装置の一部を使っていましたが、最近では記憶装置の値下りによって主記憶と は別にディスプレイ用の記憶装置を用意しているという機種が増えていまして、そのなかには ディスプレイ用の記憶装置の方が主記憶よりも大きい機種も見られます。それから処理した結 果のハードコピーを取りたい、紙に打ち出したいとなりますと、どうしてもプリンターが必要 になります。また、プログラムやデータを保存したり他の所へ持って行くとか他のところから 買ってきて使用するという情報交換の為にも、補助記憶装置が必要となります。通常この補助 記憶装置はフロッピィディスクが用いられており、これがあると非常に便利です。そしてノ f . ' J
コンを大型機の端末器として使用する時に大型機との聞で、データの送信と受信を行うための 入出力回路も必要となります。以上述べたような機能を持つものがパソコンといわれるもので す。現在、パソコンは非常に多様化しており、値段的にもかなりいろいろなものがありますが、
以下では主に 3 つに分けて説明をしていきます。
4
円
まず値段の安いパーソナルコンピュータの代表には MSX といわれるものがあります。だい たい本体価格で 2‑5 万円位、使用の際にはディスプレイとしてはテレビが別にいりますが、
本体だけでしたら非常に安いものです。この MSX は業界の統一規格となっておりまして、現 在はほとんど同じ仕様になっていますので、 10 社以上から発売になっているものが、基本的 には同じ構成になってお、ります。プロセッサとしては Z80A といわれる 8 ピット型を使用し ており、 1 回に処理できるデータは原則的に 8 ピット、つまり 1 バイト(1文字)ずっという ものです。主記憶装置の容量は一般に 16K バイトから 32K バイトであり、中には 64K バ イトというのもあります。この MSX は BASIC という非常に簡単なプログラム言語で動作 しますが、我々人間の作成した BASIC プログラムを解釈し、実行するための BASIC イ ンタプリンタと呼ばれるソフトウェアは 32K バイトの ROM の中に入っています。 ROM と は Read Only Memory の略で読み出し専用メモリであり、ちょうどレコードの ように読み出しは出来るが、書き込みは出来ないというような半導体素子でできています。そ こで、パソコンの電源を ONI こすれば、すぐに BASIC が使用できます。図形を表示する機 能であるディスプレイ装置は、普通はカラーテレピを使用しております。この場合、横方向で 256 個、縦方向で 192 個の点が識別でき、その各々の点について 16 通りの色が表現でき るようになっています。これだけの点を表示する為i ζ、ディスプレイ記憶装置の容量がどれほ ど必要になるかというと、約 16K バイトです。なぜなら、一つの点を表わすのに白黒ですと
l 点 1 ピットですから 256x192 ピット必要だからです。そして 16 色とは 4 原色の重ね 合わせですから、全体のピット数は先程の数に 4 を掛けたものとなります。これをバイトに直 すには 8 で割ればよいのです。そしてこのような安価なものですとゲーム等に使用されますの で、音のシンセサイザーが入っています。これでは 3 つの音の重ね合わせで 8 オクターブの音 が出せますので、ちょっとした音楽でしたら演奏できることになります。補助記憶装置として は、フロッピィディスクではなく、一般のカセットテープレコーダーを使用します。カセット テープにプログラムとかデータを保存しておけば、この装置は非常に安く使用できるわけです。
またオプションとして漢字の表示ができるものや、人間並みの自然な声とまではいきませんが、
なにか簡単なことをしゃべらせるということが出来る音声合成器があります。さらに最近だん だん重要視されるようになったものにテレビ画像との重ね合わせがあります。たとえばノ f ソコ ンを用いて画面上に普通のテレビ番組を映しておいてその上に何か文字を重ねるとか、 VTR やヒ
eデオディスクからの画像に説明の文章等の文字情報を付け加えたりして、教育システムや 商品案内等に使用するとかです。このようなノ守、ノコンは、機種によっては別に回路を追加しな ければならないものもありますが、一応端末機として使うことが出来ます。
パソコンには今まで述べてきたタイプとは別にハンドヘルド型と呼ばれる非常に小さなパソ コンがあります。大きさとしては A4 サイズ位ですから大学ノート程の大きさで、厚さが 5‑
‑25
7cm といった、少し大きめの電卓の様なものです。これが、これから重要になるのではないか と思われるのは、このハンドヘルド型のパソコンはカバンか何かの中に入れて持ち運びができ ますのでポータブル端末機になるからです。このハンドヘルド型ノ f ソコンにはブラウン管テ'ィ スプレイでなく電卓に使われているような液晶ディスプレイが使われています。表示文字数は 電卓のそれよりかなり多く、今現在あるハンドヘルド型では 1 行に 40 文字表示することがで き、縦に 8 行といった構成です。これから出てくる新型では l 行に 80 文字、縦に 25 行表示 できるのもあります。それからこのハンドヘルド型は電池でも動くようになっている為、主記 憶装置は CMOS と呼ばれる非常に消費電力の小さい LS 1 で作られています。コンビュータ 本体の中に小さな蓄電池が入っており、その電池が切れない限りはメインの電源を切っても内 容が保存されるという性質があります。主記憶装置といいますと、普通は電源、を切ると内容が 消えてしまうという説明があるのですが、この型のパソコンに関してはそうではなく電源を切 っても中身がしっかりと残っています。したがって主記憶装置を 1 種のファイルとして使うこ とが出来ます。これを RAM ファイルと言います。 RAM と言いますのは Random Access Memory のことで普通の意味の記憶装置と言うことです。この RAM ファ イルをどのように使うかと言うと、例えば、電車の中とか旅行先などで英語の論文みたいなも のを、どんどん打ち込んでいきます。そして家に帰ってきてからそのパソコンを別のパソコン につないで、そちらにデータを送りプリンターに出力するという様な使い方が出来ます。また、
私の知っている人で、旅先等で片仮名の文章を打ち込んでおいて、持って帰るとそれとワープロ をつないで片仮名文章を送り出し、ワープロの方でそれを漢字に変換させて漢字混じり文にす るといった使い方をしている人もおります。ただ、これをポータブル端末機として使おうとす ると音響カップラーが必要になり両方持っていくのは面倒なので私はあまり持ち歩きません。
しかしアメリカ等では非常によく使われています。例えば、営業マン等が 1 日営業して歩いて、
夜ホテルに泊まるというような時は、そのホテルに入ってから電話で会社のコンピュータを呼 び出し、 1 日の営業報告をポータブル端末を通して全部送ってしまいます。本社の方では、そ の夜のうちに各セールスマンがどのような成績を上げたかということが解るというわけで、仕 事の能率を上げることができます。このようなノ、ンドヘルド型はこれからのパソコンの発展を 見るうえで非常におもしろい型だと思います。要するにハンドヘルド型がどこまで小さくて性 能が上げられるようになるか、液品ディスプレイがどこまで大きくなるか、価格がどういうふ うに安くなるかということが非常に興味のある事です。もっとも液晶ディスプレイを作ってい る方に聞きますと、 80 字 x2 5 行のものも安くなる見通しは立っているという事ですから、
数年後には大学ノート位の大きな液品ディスプレイを持ったノ、ンドヘルド型マイコンやポータ
プル端末が出てくると思います。そしてその構造としては、パソコンにフタのようなものがか
ぶさっていて、そのフタを聞けるとキーボードが有り、フタの裏側が全面液品ディスプレイに
なっているといった形が考えられます。
一方、本格的なパソコンとなりますと最近非常に発達してきました。まず、プロセッサを見 ますと 8 ピット型に代わって 16 ピット型が非常に多くなってきました。型名でいいますと
8 0 8 6 という型のプロセッサを使用しているのが増えています。これは IBM の影響で、ア メリカではこのクラスのパソコンは 1983 年頃から IBM が主導権を取るようになり、その
IBM のパソコンに 8086 が使われていました。そのためにアメリカでは 80 8 6 用ソフト ウェアが非常に多く開発され出回るようになり、日本のメーカーも 8086 にしておけばソフ トウェアが非常にたくさんあるという事で 80 8 6 を採用するようになってきたのです。次に 主記憶容量ですが、これはここ 2 、 3 年ますます大きくなってきており、最近では 256K バ イト位は珍しくありませんし、ものによっては 1M バイト記憶出来るというようなものもあり ます。私の場合は、家に 3 台位持っていますけれども、そのうちの l 台は 768K バイトあり、
もう 1 メガバイトに近いものです。さらに、今年から記憶素子としては 1 つの LS 1 で 256 K ピットというのが使用されるようになりました。 256K ピットとは 8 で割りますと 32K
ノイイトです。今までは 64K ピットでしたので L この LS 1 を使用しますと密度が一挙に 4 倍 になることになります。ほほ同じ大きさで内容的には 4 倍になるわけですから、パソコンも今 までの 4 倍、つまり 1M バイト ‑4M バイト位のメ売りを持つようになります。カラーディス プレイで分解能が良いのは、例えば日電の PC100 というモデルで、これは横方向に 720
個の点を、縦方向には 512 個の点をプロットできます。またこれでは各点当たり 16 通りの 色が表示出来るようになっています。白黒のディスプレイについていうと、 IBM の 55 5 0
では 10 2 4 x 7 6 8 点をプロット出来ますので、かなりの解像度が高く、これを使用します とかなりきれいな図を出すことが出来ます。また漢字を出す場合に、普通、漢字は 16 x 1 6
の点で、表現することが多いわけですが、 IBM の 55 5 0 のように 10 0 0 x 8 0 0 位の分解 度を持つものでは 24 ドット言、出すことが出来ます。 1 つの漢字を 24x24 の点で表現する と非常に見やすい漢字が表示出来ます。 PC1 0 0 の場合、画面の上では 72 0 x 5 1 2 点し か表現出来ませんが、画面記憶の上では 10 2 4 x 1 024 の大きさの容量が取ってあります。
1 0 2 4 x 1 024 の中からある部分を選びだして画面に表示しますと、回りが空いています ので画面全体が上下左右に動かせる、つまりスクロールが出来ます。黒白の場合は l つの点が
1 ピットですから全体では 10 2 4 x 1 024 ピット、バイトに直しますと 8 で割って 128 x1024 バイト、つまり 128K バイト使うことになります。またカラーの場合では l つの 点が 16 色で、これは 4 原色の重ね合わせですからこのようなメモリーが 4 枚要ることになり、
全体では 128Kx4 バイト必要となります。したがって、このモデルの場合には主記憶が
256K バイトですので、 51 2 K バイトの画面記憶の方が大きいことになります。このよう に画面記憶が大きくなってくると画面を上下にずらしたり、 16 色の表示をしたりというふう
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な事が自由に出来る様になります。それからフロッピィディスクの容量もますます大きくなっ てきており、最近のものはミニでも、 l 枚表裏で 640K バイトから 1M バイト位あります。
ですから最新型を買いますと、 5 インチのミニでも、 8 インチの標準型でも共i こ 1 枚で 1M バ イト位の容量があり、普通のパソコンですとこれが 2 つ付いていますから合わせて 2M バイト の記憶容量になります。さらに最近は固定ディスクが大分安くなっております。この固定ディ スクは、大型機に付いている密閉型のディスクと原理的には閉じものですが、サイズは小さく、
最近使われている 5 インチのフロッピィディスクと同じ位のものです。これになりますと 10
Mバイト位の容量がありますので、随分使いでがあります。
パソコンでは BASIC がよく使われますが、 16 ピット型になりますと性能も非常に高い わけですから、 BASIC だけでは足りないという事でいわゆる o S ( 0 p e r a t i n g
S Y s t e m) が付くようになります。 OS とはコンビュータ全体を管理するプログラムで、
これには MS‑DOS 、 CP/M‑86 や前述しましたような UNIX と言われるものがあり ます。特に、この固定テ'ィスクの付いたシステムでは、 UNIX まで使われるようになってき て、安価なパソコンとは大分様変わりしています。日本で使用されるパソコンの場合には、日 本語は非常に重要であり、またビジネスで使用する場合には使う人が素人ですから英語でメッ セージが出るより日本語の方が使いやすいという事から、最近の 16 ピットパソコンでは漢字 が表示出来るのは当たり前となっており、 OS のレベルでかな漢字変換辞書を持つようになっ てきています。この入力はカナでもよいわけですが、パソコンとか端末機などで一般に使用す るのはアルファペットであり、アルファペットに慣れている人のためということで、最近では ローマ字でも入力出来るようになってきております。 OS レベルで漢字変換機能を持っている と、いろいろな所からこれを使用することが出来ます。例えば、日本語ワープロがそうですし、
FORTRAN 言語でフ.ログラムを書いた時などにコメントの部分などは日本語でも構わない ので、コメントの部分を漢字混じりの文にすることができます。また WRITE 文などで、タ イトル情報などを入れたいときにはタイトルの部分を漢字にする等が出来ます。このようなこ とは全て OS 機能を使用して出来ます。従ってデータペースを作る際にも漢字混じりのデータ ベースが出来ますし、パソコンを大型機の漢字端末機として使用する時には、データ通信の時 にも漢字データのやりとりができるわけです。このようなことを行う理由は、パソコンにも、
最近は漢字プリンタが付いていますが、パソコンに付いている漢字プリンタはあまり印字がき れいでなく、大型機のレーザープリンタの方がずっときれいだからです。従ってパソコンを専 用のワープロとほとんど変わらないくらいの使い勝手で日本語ワープロとして使用して日本語 の文章を作り、次にこれを一度フロッピィディスクに蓄えて、この内容をパースト伝送で大型 機に送り、大型機のレーザープリンタからきれいな文字で打出すということを行うわけです。
現在かなり多くの人がパーソナルコンビュータをインテリジェントな端末機として使用して
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いますが、そのためのプログラムを自分で作ることもそう難しいことではありません。最近は BASIC がかなり良くなってきたこととパソコン自身がかなり速くなってきたことから、
BASIC でプログラムを作ることが可能です。また FORTRAN で、書いたり、
PASCAL や C という言語で書いたり、いろいろな言語で書くことも可能です。パソコンを とにかく端末機にしようというわけですから、まず、キーボードから入力したものをそのまま ディスプレイに出すと同時に、それを通信用の LS 1 を経由して外部へ送ることを行います。
パソコンの外部にはモデムとか音響カプラをつなぐわけです。さらに大型機からモデムや音響 カプラを通して入ってきたデータを一度通信用 LSI で受けて、それをディスプレイに出して やることさえできれば、パソコンを端末機として使用することが出来ます。キーボードから打 ったものは画面に出すと同時に通信線から送り出し、通信線から入って来たものは画面に出力 しさえすればいわゆるパカ端末になるわけです。このような単純な端末にするのでしたら、そ のプログラムは BASIC で書いて 10 行程のプログラムで済んでしまいます。それで次に多 少インテリジェントにしよう、気の利いたことをやろうというのでまず真っ先に考えられるの がフロッピィディスクとのやり取りです。その場合、例えば大型機から送られてきたデータを フロッピィディスクの中にしまう時には、一度メモリーに入れておき、ある程度たまったとこ ろでフロッピィディスクに入れるようにします。送られてきたものをいきなりフロッピィディ スクに入れるという事も不可能ではありませんが、そのようにすると大抵のパソコンではフロ ッピィディスクがガタガタ動いている時に次のデータが送られてくると、書き込みが間に合わ なくなりデータの消失という事になりかねません。これとは反対に、フロッピィディスクの中 にためておいた情報を送り出す場合にはこちらのペースで送って良いわけですから一度メモリ ーに入れるという事は行わずに、フロッピィディスクから読んでは通信線にどんどん送り出し てやればよいのです。というわけで、フロッピィディスクに対して何かやるというものでもそ んなに面倒な話しではありませ=ん。私共のセンターで私が作りましたフ.ログラムをセンターニ ュースにのせて、このようなプログラムを書けば出来ますというような事を PR しましたら、
このようにした方が良いと改良版が次々に出て来て、今や非常に多くの人がいろいろなパソコ ンでこれをやっています。
このようなプログラムでは、通信線の先は必ずしも大型機でなければならないというわけで はなく、私は通信線の先にプリンターをつなぎそれにプリントさせるというような事をよくや らせます。あるいはパソコンを 2 台つないで片方のパソコンから別のパソコンヘデータを送る といった事ができます。これが必要になるのは、違う機種のパソコンをお持ちの方は御存じだ と思いますが、一般に機種が違うパソコン同志ではフロッピィディスクが共通には使用する事 が出来ません。他の機種のフロッピィディスクが読めないとなったらどうすれば良いかという と、一番簡単なのが 2 台のパソコンをケーブルでつないで片方のフロッピィからデータを送り
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出してやり、もう片方では送り出されたデータを受取り自分のフロッピィに入れるということ を行えばよく、この時に今のデータ通信機能が使えるわけです。もっとも、この程度の事をや るのでしたら、最近の MS‑DOS や UNIX という OS には入出力の切り替え機能というの がありますのでこれを使うともっと簡単に行う事が出来ます。これはどういう事かといいます と、コンソール入出力つまりキーボードとディスプレイがファイルと全く同じ扱いになってい るという事で、キーボードから入れてディスプレイに出力するという事と、ファイルからファ イルへのコピーは全く同じという事です。このような考え方はもともと UNIX という OS か らきたものです。例えばキーボードからデータを読み取り、ディスプレイに出力するというよ うな内容のフ・ログラムを自分で作り、このプログラム名を 'MYPROG' とすることにしま す。そしてキーボードの代わりに、あるファイルからデータを取り込んで来たいときには、そ のファイル名を指定しておくとそこからデータが取り込まれ、何も指定しなかったらキーボー ドから情報を取ってくるものになる。出力については何も指定しないと結果は画面に表示し、
ファイルに書き込みたいならそのファイル名を書いておくとそのファイルに書きこむという機 能となります。このような機能は、， <'とか， >"とかいうような記号を使用することによ り、キーボードをファイルに切替えたり、ディスプレイの画面をファイルに切替えたりすると いう形で使います。ファイルからとってくるとさ'<ペファイルに出したいときは
if>"と いう記号を使うというのは非常にすばらしいアイデアで、これは UNIX の設計者が発明した 機能です。この機能を使い、パソコンの RS232C という通信ポートの先に、プリンタを付 けておけば、プログラムで処理された結果を打ち出すことができます。その時には、， >"と 書いてプリンターの名称を書いておけばよいのです。また反対に、他のパソコンから受信した い時には、"<"と書いて回線の名称、を書いておけば、よそから来たデータがコマンドの人力 になります。このような OS の機能を使用しますと必ずしもプログラムを書かずに、この程度 のやりとりはできることになります。
また、通信用ソフトウェアは、従来大学の人々がいろいろと作成したのでありますが、現在 は商品として売られたり、メーカーが出したりしています。このようなソフトウェアをみると、
まず行うことは通信モードの設定です。つまり、一秒間に 300 ピットの割合で送るのか、
120 0 ピットなのかということを指定しておく必要があります。この指定を一度ファイルに
入れておくと、二回目からはいちいち指定しなくてもモード設定ができることになります。フ
ァイルの転送については、パソコンからファイル名は何ですかという質問がきます。そこでそ
のファイル名を指定すればファイルの内容が送られるということになります。それから大型機
から送られてきた情報をファイルに受信したいという要求があるときにも、パソコンからどの
ようなファイルかという質問があり、そのファイル名を指定すれば大型機から送られてきた情
報が全部ファイルの中に入ることになります。また漢字のテキストつまり漢字混じり文の伝送
が行える機能もあります。今のところこのような通信ソフトウェアはいずれも簡単なもので、
大型機の画面エディタが直接使用できるとか、後述しますマルチウインドウの機能はありませ ん。このあたりがこれからの課題であると思われます。
また最近は電話機の中にインテリジェント電話というものが出てきており、それに備えて電 話番号が送信できる機能を持ったソフトウェアもあります。インテリジェント電話というのは、
電話機の中に簡単なモデムが入っているもので、電話機とパソコンをつなぐ場合には音響カプ ラなどは必要とせずケープル 1 本で直接つなぐことができます。このように接続したパソコン からプログラムで電話番号を送り出してやれば、自動的に電話がかかり呼び出してくれます。
少し余談になりますが、アメリカでは日本に比べてデータ通信を行う上での規制が緩やかな ので、電話線を使ったデータ通信が非常に盛んに行われています。このような電話利用の非公 式なネットワークの l つに usenet というのがあります。これはその名前の通り us e r
group が作ったネットワークという事です。日本の場合ネットワークに対する考え方が堅 く、どうせ作るのであったらがっちりしたネットワークを作ろうとして公式のネットワークを 組んでしまいます。大学問ネットワーク等がぞの例で、そうするとユーザ単位ではおいそれと 加入するというわけにはいかなくなります。 usenet の場合は非公式のネットワークです ので、コンビュータを持っているグループであれば誰でも自由に加入しでもよいですよといっ た感じになっています。 1984 年の暮れに聞いた時には加入台数約 1000 という話でした。
このネットワークに加入するといった時にはまず本部に対して参加したいという申し出をしま す。そうしますと本部から、あなたの所から l 番近い会員は誰々ですからその方に連絡しなさ いという指示が来ます。そうしてその人に連絡し、このネットワークを制御するのに必要なプ ログラムをオンラインで・送ってもらいます。これでこのネットワークに参加出来るようになり ます。もっともこのネットワークでは、 OS として UNIX を用いているシステムを対象とし ておりますのでプログラムを送ってもらうというような事が簡単に出来るわけです。
このネットワークの目的は掲示板の役をコンビュータにやらせようという事で、これを mass ma ng と言いますが、気軽にお互いの情報交換に利用しようというもので す。ネットワーク制御のプログラムのコマンドの中に READNEWS というのがありまして これによりニュースを読むことが出来ます。またその読んだユユースを自分の所にしまってお く事も出来ます。それから REPLY といってそれに対して返事を出す事も出来ます。他の人 に知らせるべき情報がある時には POSTNEWS というコマンドを使って掲示板に自分のニ ュースをのせるといった事も出来ます。このニュースについてはいくつかのニューズグ、ループ というのがありまして思い思いにいろいろなグ、ループを作ってやっています。そのニューズグ
J レープにはノ f グ、情報といいましてシステムに関する虫の情報から、プログラム言語に関するも の、中には自動車に関する情報等もありまして、要するに車の好きな人達の聞で車の情報を交
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