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情報社会の到来(2)
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先週の問題
- あなたが自分の研究テーマとして「コンピュータ」と「ネットワーク」の どちらかを選ばなければならないとしたら、どちらを選びますか？ その理由も書いてください。
- コンピュータ 15
- プログラミングがおもしろいから
- コンピュータの構造に興味があるから
- (人工知能|画像処理)に興味がある
- 研究材料が沢山ありそう
- ネットワーク 26
- インターネットの仕組みを知りたい
- ネットワーク管理に興味がある
- ネットワークの型が面白そう
- 社会との繋がりが深そう
- どちらでもない 1
- 理解が足りないので満足のいく研究ができそうにない
情報の価値・情報量・情報伝達
- コンピュータ・ネットワークで扱われる「情報」を量る
- 情報の圧縮 -> ネットの有効利用
- 情報量＝情報の価値ではない
- 情報伝達は情報量と伝達速度が関係
情報量
aaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaav+7yrt49;wpxzlkyv3pzznm09--qPXa3yhgklMojiretsu o oboeru koto wa muzukasii.- 事象 A の生起確率を P(A) とする
- 情報量 I(A) = - log2 P(A)
aaa,Mojは「細工された」サイコロ -> 生起確率が高い -> 情報量少ない
情報量の単位
- ビット(bit) ... 0 or 1, N or S, SW-ON or SW-OFF
- 4 bits ... BCD (Binary Coded Decimal) 2進化10進数
- 1バイト(byte) = 8 bits ... ASCII 文字(7bits)
- 1 kB = 1000 bytes / 1 KB = 1024 bytes = 210 bytes
- K (kilo), M (mega), G (giga), T (tera) ...
情報量に関する問題
- 19年度院入試
ABCCBCDC- 4文字 .. 00,01,10,11
- 1文字に2bit
00,01,10,10,01,10,11,10 - 2 bit x 8 = 16 bits 必要
文字の生起確率を考える
- A(1/8), B(1/4), C(1/2), D(1/8)
- 確率が大きい -> 短いコード
- C = 0, B = 10, A = 110, D = 1110
110,10,0,0,10,0,1110,0= 15 bits であらわすことができる
平均情報量
- - Σ P log2 P
- 情報エントロピー とも呼ばれる
- -(1/2)log2(1/2) -(1/4)log2(1/4) -(2/8)log2(1/8)
= (1/2)1 + (1/4)2 + (2/8)3 = 1.75
平均情報量を調べるには？
- 平均情報量を保存した圧縮方法
- 圧縮 ... （可逆圧縮・エントロピー圧縮）
- 圧縮アルゴリズム ... Huffman , Lempel-Ziv , LZW
- 圧縮プログラム ... compress, gzip, bzip2
- どのくらい圧縮できるのか 試してみる
画像データ
- 画素 ... ピクセル
- RGB (Red, Green, Blue)
- 各 8 bit = 224 ~ 1600万 とおり
- 色彩
- 例：携帯の画面 QVGA ... 240 x 320 x 3 = 215KB
画像データの圧縮
- 非エントロピー圧縮：有意性の高い情報を残す
- 減色 ... GIF, PNG
- 1600万の色を見分けることはできない
- コサイン変換を利用した圧縮 ... JPEG
- 細かいところは再現できなくてよい
- 音楽（音声）、動画なども非エントロピー圧縮
画像の例
情報伝達
- 情報伝達の速さは、光の速度？
- トンツー（モールス信号）でも同じ
- 問題になるのは「帯域」
- 単位時間に送信できる「情報量」
情報社会の到来（計算機の発達）
- 1985 年ころ、計算機のクロックは 2 MHz 程度
- 2005 年（現時点）で 2～4 GHz 程度
- 1985 年ころ、計算機搭載メモリーは 64KB 程度
- 2006 年（現時点）で 256 MB ～ 1 GB
- 20 年で 1000 倍
情報社会の到来（ネットワークの発達）
- 1985 年ころ、パソコン通信 (2400 bps)
- 1990 年ころ、ISDN (64～128 kbps)
- 2000 年ころ、ADSL/CATV (0.5 ～ 10 Mbps)
- 2006 年（現時点）光ケーブル (10 ～ 100 Mbps)
本日の問題
- コンピュータにはメモリーやディスクの容量が、 ネットワークには帯域が、それぞれ限られているので、 （＿＿＿＿）に気をつけることが重要である。
- 本日の授業に対する質問・感想等（任意）
- 用紙は整理の都合上・縦長・で使用する
- 上部に日付・学生番号・氏名を明記する
