2016年12月26日月曜日

“情報”の伝え方【回路、デジタル自己満説明】

専門外の方に回路、コンピュータの動作原理を解説し興味を持ってもらうためのブログ。今回は情報を伝えるための信号がどういうものなのかを書きました。

話の内容

○信号には必ず取り決めがある
ポク太郎です。

ICとIC間、コンピュータとスマホ間、いずれも情報を伝達しています。使っているのは電気信号、無線信号などという“信号”。じゃあ“信号”を使って誰かが誰かに何らかの意味(情報)を伝えたいとき、どうやって伝えるんでしょう?

信号には必ず取り決めがある

昔ながらの方法は“のろし”。
●ケース1上杉謙信の軍が城から三里離れたタイミングを、武田信玄に即座に伝える。
付近に忍ばせた密偵に「ここを通ったらのろしを上げよ。」と命令。

武田信玄は上げられたのろしによって、「上杉謙信の軍が城から三里離れた」と分かります。
でも近くの農民はのろしを見ても何のことやら分かりません。「戦だ」とは分かるかもしれませんが。

つまり、信号ってのは事前の“取り決め”があるから意味が伝わるのです。
農民は“取り決め”を知らないので、雰囲気で察することしかできません。

電気回路でも同じ。
ICとICも、なにやら取り決めのある信号を伝達して意味を伝えているのです。

ICの端子にはそれぞれに、
0”だったらこういう意味、“1”だったらこういう意味と全て取り決めされております。(作った人が勝手に決めた決まりごとなので、ICの説明書には必ず書いてあります。)


もう少したくさんの情報を伝達してみます。

●ケース2上杉謙信の軍が城から三里離れたタイミングで、何万の軍勢で、総大将が誰で…を、武田信玄に即座に伝える。
白と赤ののろしを使います。

   白を軍勢の数だけ打ち上げます。(3万の軍勢なら3回)
   次に赤を打ち上げます。
   その後、また白を下の表にしたがい打ち上げます。
上杉謙信0回(打ち上げない)
宇佐美定満1
柿崎景家2
その他3

   最後に、赤を打ち上げます。


ケース2では赤をデータの区切りとして使用していますね。

●ケース3上杉謙信の軍が城から三里離れたタイミングで、何万の軍勢で、総大将が誰で、
騎馬部隊は何千で、弓矢部隊は何千で、兵量米はどれだけ持ってて…を、武田信玄に即座に伝える。

   白を軍勢の数だけ打ち上げます。(3万の軍勢なら3回)
   次に赤を打ち上げます。
   その後、白を下の表にしたがい打ち上げます。
上杉謙信0回(打ち上げない)
宇佐美定満1
柿崎景家2
その他3

   再度、赤を打ち上げます。
   その後、白を騎馬部隊の数だけ打ち上げます。(2千なら2回)
   再度、赤を打ち上げます。
   その後、白を弓矢部隊の数だけ打ち上げます。(2千なら2回)
   再度、赤を打ち上げます。
   その後、白を兵量米の数だけ打ち上げます。(5百石なら5回)
   最後に、赤を打ち上げます。

たくさんの情報を伝達する際には、
打ち上げなきゃいけない回数も増え、どんどん複雑になっていきます。

   のろし何発必要なのよ。

ですが、必要なだけ増やせばいくらでも伝えられます。

電気回路やコンピュータは一発一発が速いので可能といえば可能なのですが、これでは効率が悪すぎます。
んで、2進数というのを使用するのですがそれはまた今度。

話の内容

こんな話でしたが内容は伝わりましたでしょうか。
○信号には必ず取り決めがある


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