情報ってなんだろう

RSAのひ・み・つ

RSAとは、今日最も広く普及している公開鍵暗号です。 公開鍵暗号というのは、暗号をかける鍵と、暗号を解く鍵が異なっている暗号のことです。 普通に考えれば、かける鍵と解く鍵は同じでなければならないような気がします。 (かける鍵と解く鍵が普通に同…

ディフィー・ヘルマン鍵共有の仕組み

2人の間で秘密の暗号通信を行うには、まず最初に2人だけが知っている共通のキーワード〜鍵を取り交わす必要がある。 しかし、2人が遠く離れていて、盗聴の危険性のあるインターネットでしか通信できないとしたら、 どうやって最初の鍵を取り交わすことが…

なぜコンピューターは2進法で、人間はそうでないのか

なぜコンピューターは2進法を採用しているのでしょうか。 よく「2進法はONとOFFだけなので、実際に電気回路を作るのが簡単だから」という説明が為されています。 でも、電気にはプラスとマイナスがあるのだから、 プラス、マイナス、ゼロの3つを使っ…

√NOTで量子コンピュータ

量子コンピュータって何でしょう。 夢の次世代計算機、実用化まであと一歩、解読不能だった暗号が解ける、多世界宇宙で並列処理・・・ いろんな噂を断片的に耳にするのですが、それでは量子コンピュータとは一体何なのか、本質的なところはなかなか理解でき…

なぜデジタルなのか

Q.なぜデジタルなのか? A.コピーミスの確率を限りなく0に近づけることができるから 20世紀最大の技術革命は「デジタル化」ではないだろうか。 今日の我々の生活はデジタルに囲まれている、と言っても過言ではない。 なぜ世の中はここまでデジタル化さ…

クロック数の物理的限界

質問: パソコンのクロック数の物理的な上限は? 答: プランク定数 h と、与えられたエネルギー E の大きさで上限が決まる。 1クロックの時間を t とすれば、t >= h / 4 E となる。 新型モデルが出るたびに上がってゆくCPUのクロック数は、いったいどこ…

算術圧縮のしくみ

算術圧縮とは、文字の出現率の偏りを利用したデータ圧縮方法の1つである。この図の上半分には、一本の棒を3:1という不均等な割合で分割していった様子が描かれている。 下半分には1:1で、均等に分割していった様子が描かれている。 棒上のある1点を…

チャイティンのオメガΩ

「チャイティンのオメガΩ」とは何か。 それは「真の乱数」だ。 真の乱数、というのは「その数字そのものをもってしか表現することができない数」のことである。 例えば円周率3.141592...は、一見するとでたらめな数字の並びのようだが、「直径に対する円周の…

フリップフロップはどのように動くのか

デジタル論理回路を学ぶとき、最初の難関となるのが「フリップフロップ回路」であろうと思う。 デジタル回路の基本素子である AND回路、OR回路、NOT回路 については、さほど難しくは感じないであろう。 ところが、たった2個の NAND回路(NOT+AND回路)を組…

チューリングマシンは何を示したのか

コンピューターの歴史をたどると、その理論的な原点として「チューリングマシン」にたどり着く。 1本の記録テープと1個の有限状態機械から成る、この仮想的な装置を知る人は少なくないかもしれないが、チューリングがどのような意図で「チューリングマシン…

不完全性定理の最短理解

コンピューターに携わっているものにとって、プログラムの間違い探し、「バグ取り」は避けて通ることのできない重要任務だ。 しかもバグ取りは、時間・労力・根気・経験の全てを必要とする重労働である。 そこでこの面倒くさい作業を、人間ではなくコンピュ…