情報学の父クロード・シャノンが規定した「情報」とは?

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情報理論の父と呼ばれるクロード・シャノンは、情報を「0」「1」の2値のみで表す手法を開発しました。この手法によって表される「情報」の意味を、バーミンガム大学でコンピューターサイエンスについて教えるアーロン・スローマン氏が解説しています。

スローマン氏によると、シャノンが規定した「情報量」は、人々がイメージする「現象の規模」とは異なるとのこと。例えば、「イモムシが草を食べた」「小惑星が島を壊した」という2つの文からは異なる規模の現象がイメージされますが、両者は「『名詞』が『名詞』を『動詞』」という同じ種類の単語で構成されているため、シャロンの理論に当てはめると「『単語の種類』に関する情報量は等しい」と言えます。の場合、「..--」「--.-」といった4連続のモールス符号で表される情報は、2の4乗=16通り存在します。言い換えれば、4連続のモールス符号は、16通りの情報の内15通りの情報の可能性を削除できます。同様に、「aaabb」「ababa」といった2種類のアルファベット5文字で表される情報は、2の5乗=32通りの情報のうち31通りの情報の可能性を削除できます。

また、4つの連続した2種類の信号は2の4乗=16通りの情報を表せますが、4連続した4種類の信号は4の4乗=256通りの情報を表せます。このように、シャノンの理論では、信号の長さ・種類が増えるほど情報量が大きくなります。このとき、「zzxxjalp」「azbycxxyrk」といったアルファベットの羅列をシャノンの理論に当てはめると、文字数の多い「azbycxxyrk」の方が情報量が大きいといえます。しかし、両者は意味を持つ英単語ではありません。 「bird」「crow」の2つの単語には、26文字のアルファベットのうち4文字が含まれており、シャノンの情報理論では同じ情報量を持ちます。このため、「Tweety is a crow」「Tweety is a bird」という2つの文はシャノンの情報理論では同じ情報量を持ちますが、「鳥」という単語は「鳥以外の動物である」という情報を削除するのに対し、「カラス」という単語は「カラス以外の鳥である」という情報を削除できるため、直感的には「トゥイーティーはカラスである」という文の方が情報量が多く感じるとスローマン氏は指摘しています。また、スローマン氏は、18世紀から19世紀にかけて活動した小説家

 

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