情報とは何か

ーーその本質を考えるーー

                                                                                 久保田隆成

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第2章 情報の本質

2.4 識別・認識・理解

 ここで、「識別」とは、2つ以上の「情報」について、同一か、異なるか、見分けること、「認識」は、「情報」の意味がわかること、「理解」は、「情報」の裏に潜んでいる本質をわかること、とする。

 毎日、「日の出入」時刻と「日南中高度」(水平面から測った太陽の最大仰角)を観測・記録すれば、前日と今日では、値が異なっていること識別できる。

 1年以上、観測を続け、観測日を横軸に、観測値を縦軸にプロっとすれば、1年周期で、観測値が正弦波を描き、「日南中高度」は、春分(秋分)を基準として±23.5 °の間で変化することがわかる。

 (注)北緯36°地点(霞が浦中部)における「日南中高度」:

    夏至 77.5°  春分秋分54.0 ° 冬至 30.5°

 この事実から、地球に対する太陽の通り道(黄道)1年周期で回帰し、もし、地動説をとるなら地球の赤道面黄道面に対して、23.5 °傾いて自転していると認識する。天動説を取るなら、太陽が、地球の赤道に対して、その黄道面の傾斜を、1年周期で±23.5 °変化させながら地球の周りを回転していると認識する。

 ただし、これだけの観測データだけからは、太陽系の中に正しく地球を位置づけて、その運動を理解することはできない。

2.4.1 情報の識別 

 ここでは、「情報」の持っている意味的なものをすべて取り去った後に残る「パターン」を識別として、情報の基本的属性と考える。

  英語の 「pattern」 (語源 patronus; 保護者、後援者)は、傾向、模様、型、原型、型紙、柄、形態、構図、模範など、多くの概念をもっているが、時間的にに変化する波形地震波、心電図、音声、音楽の旋律など)などもパターンである。また、2次元パターンとして、文字もパターンである。

(1)パターン識別

 情報科学の分野では、「パターン認識」(pattern recongnition)という用語が使われるが、これは、人間が得意とする能力を、コンピュータに行わせようとするものである。コンピュータに、予め見本を与えておき、これとサンプルが類似しているかを判定させるものであるから、「パターン認識」というより、むしろ「パターン識別」(pattern discrimination)あるいは「pattern classification」(パターンクラス分類)というべきものであろう。

 次に、最も単純なパターン識別の例題を示そう。これは、1個の梨の画像を複製して、その表面に適当なパターン(数字、記号、図柄)をつけたものである。

図2.10 パターの識別
pattern_discrimination

  1行目の5個の梨については、クローン複製梨であるので、識別できない2行目については、■の印がついていない梨、■の印が1個ついている梨、■の印が2個ついている梨に分類され、さらに、2個ついている梨については、2つの■の並び方垂直水平斜めと異なるので、5個とも識別できる。3行目については、1個の無印の梨と、図柄のの異なった印がつけられた4個の梨であるから、5個とも識別できる。

 4行目5行目は、梨を識別するために、数字を使った例である。そのうち、4行目は、2個の数字「」と「」を使った例である。「」と「」を使って、数値として昇順(小さい方から大きい方に向かって並べること)に並べると、4個目までは2桁に収まるが、5個目は2桁では表現できない。それで、4個しか識別できない5行目は、までの数字1個を使って識別しようとしている例であり、10個の梨を識別できる。

 以上のように、情報の本体は「パータン」であり、「パターン」によって識別可能なのである。「パータン」は、視覚パターンのみならず、聴覚パータンなどすべての五感について存在し、過去のパターン標本が我々の頭脳に保存されている。

 今年(2010年)の3月末、幹部候補生学校(福岡県久留米市)入校50周年記念行事がり、50年ぶりに熊本在住の同期生から電話を受けたが、訛りの強い「熊本弁」が、鮮やかに蘇り、顔までが彷彿と浮かんできた。

 「目印」をつけることで、私が、いつも思い出すのが、「アリ・ババと四十人の盗賊」である。それで、ついに、私が教えていた「情報科学」の定期試験の問題に出した。以下は、そのときの問題の一部である。

・・・(前略)死体(アリ・ババの兄の死体。兄は、盗賊の洞窟に忍び込んだが、呪文「開け、ごま !!」を忘れて閉じ込められた結果、四つ切にされて洞窟内に吊るされてたが、アリ・ババが密かに運び帰ったがなくなっていることに気付いた盗賊の頭領は、部下を使って、死に装束仕立屋の線から死体を持ち去った犯人の家を探し出すことにしました。

  子分は、夜明け前に例の仕立屋を探し出し、金貨をはずんで、やっと目的地にたどり着きました。未だあたりは暗かったので、チョークでその家門に白い丸印をつけ、大急ぎで洞窟に帰って行きました。

 早朝、門前を掃除しようとした召使のモルギアナは、この印に気付きました。賢く機転のきくモルギアナは、それが子供のいたずらでないことを見抜き近所の家の門全部に同じような白い印をつけました

 設問1 @ モルギアナはどうして印が子供のいたずらでないことに気付いたのでしょうか。また、A 印を拭き取らずに、近所の家の門全部に同じような白い印をつけたのでしょうか。

<注> @ につては、問題を判断する説明文が抜けています。地頭力(じあたまりょく)を試す問題です。物語では、その印が、大人でないと届かない高さの位置につけられていたのですぐに見抜いたことになっています。

     A については、拭き取っても「消え残り」が生じるからです。

 

本節(2.4節)の次の項へ続く:

       (2)文字の識別  (3)音声の識別  (4)画像の識別・表示機能  

      (5)画像の識別・表示機能(GPU)

以下、他の節へ:

      2.1 物質と情報  2.2 情報伝達メディアとセンサ 及び 2.3 感覚器官の領域拡大 ←前節へ戻る

     次節に続く →  2.4 識別・認識・理解(2)

 

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      第1章 初めに    第3章 情報量など  第4章 遺伝情報

 

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