Tech Labo F

情報に関する基本的な考え方についての解説となります。
データ通信の際の基本をしっかり学んでいきましょう！

1. データの最小単位とデジタル化

コンピュータはすべての情報を0と1の組み合わせ（電気のON/OFF）で処理します。
これをデジタル表現と呼びます。

　・ビット (bit)：情報の最小単位。1ビットで 0 か1の2通りを表現。

　・バイト (Byte)：8ビットをまとめた単位。2^8 = 256通りの情報を表現可能。

　・デジタル化：アナログ情報（連続的な変化）を数値（不連続な数値）に変換すること。

・符号化 (Encoding)：一定の規則（文字コードや圧縮形式など）に従って、データ（文字、音、画像など)をコンピュータが扱えるビット列（符号）に変換すること。逆に、符号を元のデータに戻すことを復号 (Decoding) と呼びます。

2.データ圧縮 (Data Compression)

データの意味を保ったまま、サイズを小さくする技術です。

可逆圧縮 (Lossless Compression / 復元可能)

展開（解凍）したときに、完全に元のデータに戻る方式です。

　　・用途：文書（Word/PDF）、プログラム、ZIP形式。

　　・重要性： 一文字でも欠けると困るデータに使用します。

非可逆圧縮 (Lossy Compression / 復元不可)

人間の感覚では気づきにくい細かなデータを切り捨て、圧縮率を優先する方式です。

• 用途: 画像（JPEG）、音声（MP3）、動画（MPEG）。
• 重要性: 完全に元には戻りませんが、ファイルサイズを劇的に小さくできます。

ハフマン符号化 (Huffman Coding)

可逆圧縮の代表的なアルゴリズムの一つです。

• 仕組み：出現頻度の高いデータには短い符号を、出現頻度の低いデータには長い符号を割り当てることで、全体のデータ量を削減します。
• ハフマン木： 符号を決定するために作る二分木のことです。
• 特徴：データの偏り（よく使う文字と使わない文字の差）が大きいほど、圧縮効率が高くなります。

3. 誤り制御とパリティチェック

通信中にノイズの影響でデータが化けてしまう（0が1になる等）ことを防ぐ仕組みが誤り制御です。

パリティチェック (Parity Check)

データのビット列に「パリティビット」を 1 ビット付加して、誤りを発見する方法です。

　　・偶数パリティ：全体の「1」の個数が偶数になるように調整。

　　・奇数パリティ：全体の「1」の個数が奇数になるように調整。

例（偶数パリティの場合）:

・データが 1101001 （1 が 4 個） → パリティは 0

・データが 1101011 （1 が 5 個） → パリティは 1

※ 受信側で「1」の個数を数え、ルール（偶数か奇数か）に反していればエラーと判断します。
※ 注意点：偶数個のビットが同時に反転すると検出できません。

今回のまとめ