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どうも！侍エンジニアブログ編集部です！
プログラミングの本格的な学習に入る前に、
などは、プログラミングを学習する前の前提知識として必ず知っておきたいですよね。そこで、この記事ではITの世界の概要をガッチリ掴めるよう、プログラミングで作られているものやIT業界の特色についてまとめていきます。
この記事でプログラミング学習の方向性が整うと思うので、ぜひ参考に前提知識を深めてください！
この記事の目次
プログラミングとは何か？
「プログラミングでできること」を知る前にまずは、そもそもプログラミングとはなにかを理解しましょう。
プログラミングの仕組み
簡単に説明すると、コンピューターへ指示を出し「こうやって動いて欲しい！」と伝えるための行動のことを「プログラミング」といいます。もう少し具体的に言えばプログラミングとは、コンピュータが実際に理解できる言葉である「プログラム」を作っていくことです。
コンピューターは、そのプログラムを元に、実際に指示されたとおりに結果を表示しています。
こちらの動画では、プログラミングとはなにかを詳しく解説しています。記事とあわせて読むことで、プログラミングの理解をより深めることができますよ。
プログラムができること
プログラムの大まかな仕組みがわかったところで、プログラムができることをご説明します。
プログラムは、特定の分野において人間とは比較にならないほどの驚くべき力を発揮します。ここでは代表的な3つの「できること」について、1つずつ解説していきます。
1.高速処理
プログラムは、高速処理ができます。私たち人間も、決して処理が遅いというわけではありません。
2019年に開催された全日本珠算選手権大会の「フラッシュ暗算競技」部門では、画面に次々と表示される3桁の数字、15個を加算して答えを求めるという問題が出されました。この大会の優勝者は、この問題をわずか「1.66秒」で成功させました。これは驚くべきスピードであり、人間のさらなる可能性を感じさせるものでした。
しかし富士通が開発した世界一のスパコンである「富岳」は、1秒間で41.5京回(京は1兆の1万倍)の処理を行うことに成功しました。これはどんなに計算が得意な人間であっても、到底かなわない圧倒的なスピードです。
まさに、プログラムならではの「できること」だといえるでしょう。
2.自動処理
プログラムは、自動処理もできます。
私たち人間が何か処理を行う場合、面倒であっても１つずつ愚直に進めるしかありませんが、人間には体力や集中力に限界があります。延々と処理を繰り返すことは不可能です。
一方、プログラムはどんなに途方もない処理回数であっても、コンピュータの電源が入っている限りは処理を自動的に繰り返すことができます。プログラムは臨機応変な判断、柔軟な理解力などは不足していますが、決められた処理を、決められた回数あるいは時間の分だけ自動的に処理をするということが得意なのです。
3.正確処理
プログラムは、とても正確に処理を行います。
人間は長時間の作業をしていると、体力的に疲れたり集中力が切れたりすることがあります。また、なんとなく気分が乗らない場合やほかのことに興味が出た場合なども、目の前に作業に対する注意が散漫になることがあります。
このような状況に陥ると、大抵の場合はミスが発生するものです。そればかりか、どんなに集中していて、どんなに気を付けていたとしても、人間が処理する以上完全にミスを防ぐことはできません。
一方プログラムは、プログラミングにて指示された内容を常に正確に実行できます。プログラムが正しければ、その後どれだけ処理を繰り返したとしても、問題なく正確な処理を行うことができるのです。
プログラミングでできることは？
ここでは、実際にプログラミングを使いどのようなものが開発できるのかをご紹介します。開発できるサービスを知り、自分はどのようなものが作ってみたいのかを考えてみましょう。
Webアプリ開発
プログラミングで作られている代表的なものに、普段誰もが使うWebアプリがあります。主なWebアプリには次のような種類があります。
- TwitterやFacebookのようなSNS
- AmazonのようなECサイト
- YouTubeのような動画サイト
上記がWebアプリの一例です。他にもいろいろなものが開発されていますが、全てWeb上で動くアプリケーションを指します。
なお、アプリ開発で人々の多くの悩みが解決されています。仕事効率化できるアプリケーションを使うことで、より業務効率化を目指すことも可能です。
アプリ開発は、身近な小さな悩みへの課題意識が開発のきっかけとなっており、Webアプリ開発のスキルを学ぶ人も増えています。
スマートフォンのアプリ開発
現在では、誰でも簡単にスマートフォンからインターネットが見られるようになりました。20代・30代のスマホ使用率は90％を超えていると言われています。
そんななか、スマホアプリの開発も一気に加速して次々と新たなサービスが誕生しています。具体例をあげると
- LINE
- Snow
などが有名ですね。あくまで例であげたサービスは一例で、他にもたくさんのサービスが開発されています。
AI（人工知能）開発
プログラミングは、AIロボット開発にも使用されています。
例えば、2014年6月に販売された世界初の感情認識パーソナルロボット「Pepper（ペッパー）」や、教育現場でプログラミングやデバイス制御などのために開発された名刺サイズの小型コンピュータである「Raspberry Pi（ラズベリーパイ）」などがあります。
現在は、このようなさまざまなAIロボットが世界を救っています。革新的なAIロボットを生み出す背景には、プログラミングの進歩が欠かせないのです。
他にも、
- 家庭用機器（スマート家電、自動車等）
- 産業用機器
- 医療用機器
など、身の回りにあるさまざまなものにプログラミングの技術が利用されています。このように、プログラミングは縁の下の力持ちとして様々な人の生活を豊かにしているのです。
今後、IoT（Internet of Thing：モノのインターネット）によって、さまざまなデータが取得できるようになるため、今までにはない新しい利用方法が期待されることでしょう。
ゲーム開発
ポケットモンスターなどのごく一般的に認識されている家庭用ゲームから、
- パソコンゲーム（ブラウザアプリ）
- スマホゲーム（スマホアプリ）
- PS4、スイッチ、XBOX
- VRゲーム、ARゲーム
など、私たちのよく知るゲームの全てはプログラミングで作られています。ゲームの種類にもよりますが、複雑なルールをプログラミングで作成し、ユーザーを楽しませます。
最近では開発環境の発達により、個人で3Dゲームも作ることが可能になりました。
システム開発
システム開発とは、企業のさまざまな業務、あるいは個人向けのサービスなどをシステム化する開発を指します。
例えば、下記のようなシステムがあります。
- 物流の配送管理システム
- 金融機関の入出金システム
- コンビニの商品管理システム
このように、特定の業務のノウハウを活かして効率化することなどを目的に開発します。
基本的にさまざまなシステムと連携しながら足並みを揃えて、皆で集まって開発を行い、大きな仕事を生み出していきます。
電子機器
プログラミングは特別なものではありません。私たちの身の回りに存在する電子機器の内部にもプログラムが搭載され、動いています。
例えば、皆さんが毎朝お世話になっているデジタル式の目覚まし時計を見てみましょう。
私たちは、寝る前に翌日の起床時刻をセットします。目覚ましは設定された時間になっていないか、短期間に繰り返しチェックします。そして、設定された時間になった場合、アラームを鳴動させます。アラームは目覚まし時計のボタンを押すことで、停止させることができます。ボタンを押さずに放置した場合、一定時間経過した後にふたたびアラームが鳴る機能もあります。
このように、普段何気なく使用している電子機器にもプログラムが組み込まれ、そのプログラムが正しく動作することで機能しているのです。
プログラミング言語の種類と言語別にできること
一言でプログラミング言語といってもさまざまな種類があり、プログラミング言語ごとにできることが異なります。
ここでは、プログラミング言語の種類とそれぞれのプログラミング言語ができることをご説明いたします。
なお、プログラミング初心者向けの基礎知識については、次の記事で詳しく解説しています。
プログラミング言語の種類
プログラミング言語には、多くの種類があります。
一言でプログラミング言語とは何かを説明するのは難しいのですが、例をあげるとすれば人が話す言葉と一緒で、日本語、英語、ドイツ語など種類があります。その言葉によって特徴もさまざまで、使う単語も違います。
プログラミング言語もそれと一緒で、言語によって特徴に違いがあり
- Webアプリ開発が得意な言語
- スマホアプリ開発が得意な言語
- ゲーム開発が得意な言語
- AI開発が得意な言語
など、さまざまな特徴を持っています。
人気の高い言語としては
- Ruby
- PHP
- Python
- Java
- C言語
などがあげられますが、他にも多くの言語が存在します。
プログラミング言語別にできること
プログラミング言語にはいろいろな種類があり、言語によって開発できるものも違います。
プログラミングを学習するときには、後々自分が開発したいものを言語選定の参考にするといいでしょう。この言語選定を間違わないためにも、しっかりと理解しましょう。
Rubyでできること
- Webアプリ開発・Webサイト制作
- スマホアプリ
- スクレイピング
- API
Rubyは、日本人エンジニアのまつもとゆきひろ氏が開発した国産プログラミング言語です。
主な用途はWebサイトやWebアプリケーションのサーバーサイドを開発するプログラミング言語ですが、スマートフォンアプリやツールなども作成できます。言語の仕様がシンプルで直感的であるため、学習コストが低いと言われています。
また、RubyのフレームワークであるRuby on Railsを使うとWebアプリケーション開発などの生産性が飛躍的に向上するため、実際の開発現場ではセットで採用することが多いです。
PHPでできること
- Webサイト制作
- WordPressカスタマイズ
PHPは、1996年頃に登場したサーバーサイドを開発するためのプログラミング言語です。言語仕様がシンプルで覚えやすく、初心者に優しいプログラミング言語と言われています。
CMS（コンテンツマネジメントシステム）としてトップシェアを誇るWordPressは、PHPでプログラミングされています。
WordPressは世界中のWebサイトのおよそ40%を占めると言われているほど圧倒的なシェアを持っているため、WordPressのカスタマイズ案件も豊富です。そのため、PHPの案件自体も豊富という特徴を持っています。
Pythonでできること
- 機械学習を使った人工知能開発
- 自動データ処理や分析
- スクレイピング
- Webアプリ開発・Webサイト制作
- スマホアプリ（Android）制作
- デスクトップアプリ制作
- 組み込みアプリケーション制作
- フィンテック・ブロックチェーン技術の開発
Pythonは、1990年頃に登場したサーバーサイドを開発するためのプログラミング言語です。Pythonもシンプルで直感的にプログラミングができるため、エンジニアに人気が高いプログラミング言語の1つです。
Pythonの特徴は何といっても、強力なライブラリが充実しているところです。特に数学系のNumPy、データ分析系のpandasや、スクレイピング系のBeautifulSoup4といったライブラリが有名です。
AI開発の現場に無くてはならないプログラミング言語です。
JavaScriptでできること
- Webアプリ開発・Webサイト制作
- イベント処理
- 非同期通信
JavaScriptは、主にユーザーの目に見える「フロントエンド」といわれる部分を開発するためのプログラミング言語です。
Webサイトにアニメーションや画像拡大表示などの「動き」を与えたり、ユーザーが見ている画面をリロードすることなく、表示内容を更新させたりできます。また、「ボタンクリック」「画面スクロール」などといったユーザーの処理に対して、任意の処理を実行させることもできます。
近年Web開発ではフロントエンドが重要視されており、Vue.jsなどといった便利なフレームワークやライブラリが次々に登場しています。JavaScriptの需要も高いため、習得しておいて損はないプログラミング言語です。
Swiftでできること
- iPhone・iPodtouch・iPadアプリ
- Apple watchアプリ
- Apple TVアプリ
- Webアプリ開発・Webサーバー
Swiftは、2014年に発表された比較的新しいプログラミング言語です。開発したのはiPhoneでおなじみのApple社であり、徐々に人気を集めているプログラミング言語です。
Swiftを使えば、Appleが開発しているiPhoneやiPadといったデバイスのアプリを開発することができます。また、Webアプリケーションを開発することも可能です。
さまざまなプログラミング言語の良いところを参考に開発されたため、プログラミング言語としての完成度が高いのが特徴です。一方で、ほかの歴史が長い言語と比較するとまだまだ情報が少ないため、学習時または開発時に苦労するケースもあります。
C言語でできること
- ロボット開発・組み込み系
- ソフトウェア開発・OS開発
C言語は、1972年に生まれた歴史がある言語です。その後に誕生するC++、C#、Javaなどといったさまざまなプログラミング言語に対して大きな影響を与えた言語でもあります。
ただ歴史があるばかりではなく、現在でもOS、組み込みソフトウェア、IoTなどの開発に広く利用されています。WindowsやLinuxというOSも、このC言語でつくられています。
C言語の特徴は、非常に高速で動作する点です。その一方で、C言語特有の「ポインタ」や「メモリ管理」などと難しい概念が多いため、習得するためのハードルはかなり高いといえます。
Javaでできること
- Webアプリ開発
- 業務システム開発
- PCアプリ開発
- Androidアプリ開発
Javaは、1995年に誕生したプログラミング言語です。Webアプリケーションのサーバーサイド、パソコンのデスクトップアプリケーション、さらにはAndroidスマートフォンのアプリケーションなど、さまざまなモノを開発することができます。
Javaは処理速度が速く、セキュリティも堅牢であるため、業務システムや大規模なWebアプリケーションの開発に用いられるケースが多いのが特徴です。
ただし、ほかのプログラミング言語と比較すると言語仕様が難しいため、初心者がマスターするのはややハードルが高い言語です。
Objective-Cでできること
- iPhone・iPodtouch・iPadアプリ
- Apple watchアプリ
- Apple TVアプリ
Objective-Cは、1983年に誕生したプログラミング言語です。
少し前まではObjective-Cは、Mac OSやiPhoneのアプリを開発する際に必須となるプログラミング言語だったため、需要が高い時期もありました。しかし、2014年に登場したSwiftがApple社の各種OSを正式にサポートしたことにより、Objective-Cの人気も陰りを見せています。
言語仕様としても読みにくく、分かりにくいため、習得は難しい部類に入ります。これからObjective-Cを勉強しようと考えている方は、特別な理由がない限りSwift、またはそのほかのプログラミング言語に切り替えたほうがよいでしょう。
C#でできること
- Windowsデスクトップアプリケーション
- Webアプリ開発
- ゲーム開発
- VR/AR
C#は、2000年にMicrosoftによって開発されたプログラミング言語です。JavaやDelphiといったほかのプログラミング言語の影響を受けており、初心者も勉強しやすい点が魅力です。
C#はさまざまなモノを開発できる点も魅力です。Microsoft社が開発した言語ということで、Windowsや同社のクラウドサービスであるAzureとは高い親和性があります。
またUnityというフレームワークを使うと、ゲームやAR/VRなどを簡単に開発できます。
GOでできること
- Webアプリ開発
- CLI開発
- API開発
- ドローン・IoT開発
Go言語は、2009年にGoogleが開発したプログラミング言語です。Googleが社内の開発をしている際に課題だった生産性等を向上するために生み出された言語であるため、「軽量・高速・シンプル」という特徴を持っています。
またプラットフォームに依存しないため、WindowsやLinuxといった環境を問わず動作する点も魅力です。
Webアプリ、CLI（コマンドラインインターフェース）などのように開発できるものも多く、今後も需要が増加していくプログラミング言語の1つです。
Scalaでできること
- Webサービス開発
- スマホアプリ開発
- 業務システム開発
Scalaは、2001年に開発されたプログラミング言語です。JavaとHaskellというプログラミング言語の影響を強く受けており、Javaの後継言語としても有名です。
Javaとは互換性も担保されており、JavaからScalaを呼びだせたり、Javaのライブラリを使用したりすることもできます。
コードの記述量が少なくてすむため、効率的で生産性が高い開発が期待できる反面、言語仕様が難しいため学習コストも高いといわれています。
プログラミングを使う職業
プログラミングは、私たちの身近なところにも存在します。プログラミングを取得することで、いろいろな職業に就ける可能性が高まります。
ここではプログラミングを使う職業をご紹介いたします。
システムエンジニア・プログラマー
プログラミングといえば、システムエンジニアやプログラマーでしょう。システムエンジニアやプログラマーは、プログラミングによりWebサイト、業務システム、スマートフォンアプリなど、さまざまなものを作り出しています。
皆さんの生活を振り返ってみてください。おそらくシステムエンジニアやプログラマーが開発したWebサイトやシステムを毎日のように利用しているでしょう。企業間のビジネスはもちろん、私たちの生活やエンターテインメントを支えている職業であり、非常にやりがいがある仕事なのです。
ゲームクリエイター
皆さんが普段楽しんでいるスマートフォンやコンシューマー機のゲームも、プログラミングで作られています。
世界のゲーム市場は年々成長しており、すでに約18兆円に到達しています。世界的な人気ゲームを開発すれば、一攫千金も夢ではありません。
Webデザイナー・Webディレクター
「Webデザイナー」または「Webディレクター」という響きだけでかっこいいですよね。皆さんが普段見ているおしゃれなサイトは、WebデザイナーやWebディレクターが作り出しています。
Webディレクターはリーダー的なポジションのためプログラミングをする機会はあまりないですが、プログラミングを知っておけばさまざまな面で役に立ちます。
WebデザイナーもHTMLやCSSといったマークアップ言語というものを使いますが、最近ではJavaScriptなどのプログラミング言語を駆使した動的な表現が求められるケースもあります。
プログラミング言語を習得してクリエイティブな仕事をしてみてはいかがでしょうか？
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何から学び始めればいいの？
難しそうだし、挫折したらやだな……。
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最後に
ひとことにITと言っても、作れるものや提供している価値はさまざまです。
プログラミングは意外と身近な存在です。アンテナを張り巡らし、いろいろなことに興味を持ちましょう。そのアンテナがいつしか役立つ時がきます。
