コンピューターは文字や画像といったアナログデータを、0と1のデジタルデータに変換して処理している
って勉強してきたわね。
そこでこう思わない？？
「0」か「1」だけなら2通りの情報しか表せないんじゃないか・・・・
ってね。
フルーツなら「りんご（0）」と「バナナ（1）」だけしか表せないじゃない！！
これは、一大事ね。
でも、コンピューターはここで終わる野郎じゃないわ。
「0か1が入る1つの数字の桁」をたくさん集めて情報を表現できるの。
「0か1が入る1つの数字の桁」が2つ集まれば、4通りの情報を表せるよね。
だからさっきのフルーツの例でいえば、
っていう感じで、オレンジとレモンも表せるってわけ。
この桁が3つ集まれば8通りに進化。
さらに4つのフルーツを表せるわ。
っていう感じで、コンピュータは二進法を使って多くの情報を表せるのよ。
そして、ここで大事なことは「0か1が入る1つの数字の桁」の名前よ。
これを人間界では
ビット
と呼んでいるわ。
でもね、コンピューターにとって、ビットは細かすぎるのが難点なのよ。
人間のコンピューターは、もっと、もっと、たくさーん、大きな情報を扱えるの。
そこで導入されたのが
バイト
という単位よ。
ズバリ、
1 バイト = 8 ビット
よ。
1バイトで8つの「0か1が入る1つの数字の桁」で情報を表せるから、$2^8$で「256通り」の情報を表現できるのよ。
「バイト」でも多くの情報を表せるようになったんだけど、まだまだ人間の欲望は限界を知らないようね。
もっと大きい情報を取り扱いたいみたいなのよ。
そこで、このバイトにアルファベットをつけて、より大きな単位を表せるようにしたの。
例えば、
とかね。
K（キロ）は$10^3$を表していているから、
1 キロバイト＝1,000バイト
ね。
M（メガ）は$10^6$を表しているから、
1 メガバイト＝1,000,000バイト
よ。
G（ギガ）は$10^9$を表しているから、
1 ギガバイト＝1,000,000,000バイト
になるわけね。
以上が、バイトとビット、ついでにキロバイト・メガバイト・ギガバイトの違いよ。
なるほどね、
1 バイト = 8 ビット
ね。
ふーん、でもこれ覚えるの難しいわ。
バイトとビットが逆になっちゃいそうだし、「8」という数字も思い出せるかしら？？
そこでこんな覚え方を伝授するわ。
市場（いちば）のバイトに蜂人（はちびと）
シチュエーションとしてはこうね。
生産者と商人で賑わう市場、あるじゃない？
そこのバイトに「蜂人」が採用されたのよ。
蜂人は半漁人のような存在で、半分蜂、半分人なのよ。
その蜂人の活躍は後世まで語り継がれることになったわ。
この物語を脳内再生できればこっちのものよ。
きっと、ビットとバイトという情報の単位の違いはあなたのものね。
最後に、ビットとバイトの違いを表で確認しましょう。
| 用語 | 意味 |
|---|---|
| ビット | 0か1が入る1つの数字の桁 |
| バイト | 8ビットのこと |
それじゃあね！
前回は「アナログデータとデジタルデータの違い」を勉強してきたわね。
じつは、今みんなが使っているコンピューターは、そのうちの
デジタルデータを取り扱うことが得意な機械なのよ。
例えば、文字とか写真とか画像とか動画とかって、本来アナログデータでしょう？
で、このアナログデータたちがデジタル化して処理できるのがコンピューターってわけよ。
それじゃあ、どうやってこのアナログデータたちがデジタル化されるのかしら？？
それはね、
アナログデータを「0」と「1」の数字に変換したデータにするのよ。
このように、
「0」と「1」の2種類の数字で数値を表現する方法
を業界用語で
二進法（にしんほう）
と呼んでいるわ。
この二進法を使って、コンピューターたちはアナログデータを取り扱えるわけね。
それじゃあ、どうやってコンピュータは「0」と「1」を表現するのかしら？
コンピュータたちは、
電圧の高い・低い
を0と1して読み取っているのよ。
電圧が高い場合は1、電圧は低い場合は0
というルールによって、0と1の数字を処理しているの。
電気回路に流れる電圧が、
って処理しているのね。
この二進法をコンピューターが利用する利点はズバリ、
ノイズの影響を受けにくいことよ。
ちょっとぐらい電圧の大きさがぶれても大丈夫。
電圧が高い・低いの2種類の判断なら迷うないわね。ちょっとぐらいギザついてもびくともしないわ。
「二進法」が私の授業でしっくりきた、わね？
それじゃあね！
前回、アナログデータとデジタルデータの違いを勉強してきたわね。
そう、アナログデータってちょっと不便。
測り方によってデータの細かさが異なるからよ。
測る人によって、データの捉え方が違っちゃうのよね。
だから、
アナログデータは他人に伝えにくいという特徴があるのよ。
それに加えて、区切りがない連続的なデータだから、重い、重すぎる。
重すぎて大量に蓄積できない残念さも併せ持ってるわ。蓄積して保存できないのよ。
そんな事態を救ってくるのが、
デジタル化
よ。
デジタル化とは、
ある一定のルールに沿って、アナログデータをデジタルデータに変換すること
ね。
例えば、物体としてのヒモを想像してみて。
前回、
ヒモの本数はデジタルデータだけど、ヒモの長さはアナログデータ
って勉強してきたよね。
なぜ、ヒモの長さがアナログデータなのかしら？？
それは、測り方によって細かさが違うからね。
超精密な機械で長さを計測した時と、超エコノミーのメジャーで計測した時では、長さの細かさが違うでしょ？
この「ヒモの長さ」というアナログデータをデジタル化してみましょう。
まず、ある一定のルールをつくわ。
例えば、
長さの最小単位は1 mm
としましょう。
そして、
計測する長さは1 mm の小数点第1位まで
で、
小数点第1位の数字を四捨五入して、最終的に1 mm 区切りで長さを表しましょう
というルールにするわ。
このルールに従って、「ヒモの長さ」というアナログデータを、デジタルデータに変換しましょう。
例えば、ヒモ長さをmm の小数点第1位まで測って15.4 mm だったする。
小数点第1位の4を四捨五入すると、
15 mm
というデジタルデータになるのね。
このように、ある一定のルールを設けておけば、誰が測っても同じ値になるわね。
その結果、アナログデータをデジタルデータとして取り扱えるはず。
ある一定の間隔「1 mm」で断続的なデジタルデータになったわけよ。
これなら、計測する人が違くても、同じデータが誕生するわね。
めでたしめでたし。
それじゃあ、デジタル化のメリットって何なのかしらね。
それはね、
大量のデータを蓄積できることよ。
デジタルデータはデータの値に区切りがあるから、アナログデータよりもコンパクト。
一つ一つのデータの大きさが小さくなるから、大量に蓄積できるのね。
大きさが小さいデジタルデータは、複製したり他の人に伝えることがラクチンラクチン。
これがデジタル化のメリットよ。
それじゃあね！
高校の情報では多くのデータを取り扱っていくわ。
そのデータにはね、次の2種類があるのよ。
今日はこの2つのデータの違いを勉強していきましょう。
まずはデジタルデータからね。
デジタルデータとは、
段階的な区切りがあるデータ
よ。
例えば、そこら辺のヒモを想像してみて。人間のヒモじゃなくて、物質的なヒモね。
ヒモの「数」はデジタルデータなのよ。
例えば、1本のヒモだったらその本数は「1」よね。
1本増やしたら2になるし、もう1本増やしたら3本になるはずよ。
2.5本とか、1.5本とか、そういう小数点がつく本数は存在していないわよね。
このヒモの「数」は、
間隔が1で増えたり減ったりしているのよ。
このように等しい間隔で段階的に増えたり減ったりしているデータのことをデジタルデータと言う、って覚えておいてちょうだい。
一方、アナログデータはどんなデータからしら？
これはね、
明確な区切りがないデータのことよ。
例えば、さっきのヒモ。
じつは、ヒモの長さはアナログデータなのよ。
えっ、ヒモの長さも道具を使えば段階的に測れるじゃないかって？
確かにそうなんだけど、ヒモの長さと言うものは、
測り方によってデータの細かさが違うのよね。
例えば、100万円ぐらいする超細密なメジャーで長さを計測したら、小数点第6位までの長さを計測できるとするわ。
その結果、ヒモの長さが「1.5023456789 m」だったとしましょう。
でも、次に100円ショップで手に入れたお手軽なメジャーで計測してみたの。
このメジャーは最小単位が1 mm までしか測れないから、このヒモの長さは「1.50 m」になっちゃうのよ。
つまり、ヒモの長さのようなデータには明確な区切りがないから、測り方によってデータが異なっちゃうのね。
どんな精密ウルトラハイパー機械を使ったとしても、そのデータはアナログデータの概算値でしかなくて、決して正確なものではないのよ。
以上がアナログデータとデジタルデータの違いだったわ。
最後に表で復習しておきましょう。
| 種類 | 意味 | 例 |
|---|---|---|
| デジタルデータ | 段階的な区切りがあるデータ | ヒモの数 |
| アナログデータ | 明確な区切りがないデータ | ヒモの長さ |
それじゃあね！
