情報基礎講義番号：X61029 科目区分：教養教育科目対象年次：１-４  講義番号：G75029 科目区分：共通教育科目対象年次：5～  必修  クラス指定工（応化）  講義の内容コンピュータの構造や歴史を理解し、基本的な情報処理に関する能力を身に付ける。  成績評価方法小テスト、中間試験、期末試験により総合的に評価する。  情報基礎の位置付け学習教育目標のC1 数学・自然科学・情報処理に関する基礎知識 C2科目  情報処理I 二年次コンピュータの理解  情報処理II 三年次プログラミングの基本  情報処理演習三年次プログラムの作成への基礎。なぜ情報理論を学ぶのか  コンピュータ知識ワープロ（文書作成）インターネット（情報収集）  情報処理技術統計処理（エクセル）シミュレーション（計算機科学）  理系としての基礎知識実験データの処理、レポート・論文の作成化学構造式作成ソフト O O H H H O H H H H H OH CHO O O OHH CHO CHO CHO OH H+ O H H O H H CHO O H+ 分子科学計算授業展開＃１序論情報とは  情報という言葉は、価値観に強く結びついている。価値がなければ、情報は含まれていない。利用する主体の主観に依存  情報技術とは情報を得る技術、伝える技術、蓄積する技術、暗号などデータと情報 情報＝価値のあるデータ。関心のあるデータ 集めたデータは、主観や価値観によって選別され、必要な情報となる。一方で、  無意味なデータでも、ある人にとっては、貴重な情報源かもしれない。記号化されたデータや映像化されたデータは情報と同義に扱ってもいい。  情報の質 内容：必要な内容が網羅されているか。 時間：更新されているか。 精度：間違いはないか。よく使う情報はよく更新される。あまり使わない情報は慎重に評価する必要。情報が多いと手間・容量･費用の点で大変。データを検索する・・・基準や整理が必要情報管理論やデータベース論で重要シャノン情報理論  Claude E. Shannon  情報を客観的な対象とし、意味内容と直接に関係しない、単なる文字列、記号列として、その大きさ（情報量）を量る方法を提案した。  すなわち、情報は文字記号列として表され、情報量は記号の量として量る。コンピュータ  コンピュータは、情報を記号化して扱う。  ０か１。２通り。これを１ビット（bit）という。  ０か１がいくつか並んだものをビット列という。  ある文字記号を特定のビット列に対応させることにより、文字記号をコンピュータで扱えるようになる。情報量情報量 I(a)=-log2p(a) （ p(a)：確率）  トランプから１枚引いて、ハートである場合の情報量は、 I(a) = -log2(13/52)=2 bit となる。  確率が小さければ小さい程、情報量は多くなる。  「二つに一つ」＝- log2(1/2)=1 bit 「万に一つ」＝ - log2(1/10000)=13.288 bit  確率が256分の１の事象＝- log2(1/256)=8 bit = 1 byte 1 byte で２５６種類の事象を記述することができる。  制御と情報水洗トイレの水流制御：レバーを動かすと水が流れ、給水弁が開いて給水し、満水になると弁が閉まる。水槽内のフロートは水位情報を測定するセンサ水位情報は、記号列ではない。  エアコンの温度制御：センサから得られる情報を数値化し、コンピュータによる総合判断を行って制御する。温度情報はデジタル化され記号列で処理される。  情報の表現と通信       通信：遠隔地に情報を伝えること伝令、飛脚、伝書鳩・・・・物や人を運ぶ・・・効率が悪いのろし、手旗信号、モールス信号、電話・・・・情報を符号化ノイズシャノンの通信モデル送り手 → 符号化 → 通信路 → 復号 → 受け手 encode ↑ decode ノイズ重要な結論：どんなに誤りを多く発生させる通信路であっても、復号された文字列の誤りを、任意に設定した誤り率以下に抑えるような符号化の方法が存在する。 → ＣＤ、インターネット、宇宙通信通信と暗号  機密情報の保護プライバシー、ネット取引・・・暗号化が必要暗号化の方法換字法：文中の文字を他の文字に置き換えて、意味のない文字列とする方法キー変換方式：キーと呼ばれる特定の文字列によって、変換する方法情報の蓄積と通信時間を隔てて情報を利用するためには、情報の蓄積が必要である。情報を記号化し、メモリやディスクに書き込み、ネットワークで送ることは、情報の蓄積・通信である。情報の処理とアルゴリズム    情報は通信のみならず、処理の対象でもある。情報の処理：記号列で表された情報を別の記号列に変換すること。例２つの数値の積を計算する。アルゴリズム：コンピュータを使ってある特定の目的を達成するための情報処理の方法、処理手順。アルゴリズムをプログラミング言語を用いて具体的に記述したものをプログラムという。情報の表現・情報の蓄積と通信・情報の処理とアルゴリズムは情報科学の対象である。情報倫理  情報社会においては、著作権などの知的財産権、プライバシー権などに注意する必要がある。  不正コピーの防止  個人情報保護  ウイルス  ハッキング演習 ① ② ③ ④ ⑤ 情報とはいったいどういった概念か。通信手段をいくつか例示せよ。情報通信の時に起こる問題とは何か。記数法について例を２つ挙げよ。古いフランスの貨幣単位の例１リーブル＝２０スー、１スー＝１２ドゥニエとする。８リーブル１６スー７ドゥニエの品物と１１リーブル１８スー８ドゥニエの品物を購入した時の合計金額はいくらか。また、３０リーブル出したときのおつりはいくらか？