情報量と符号化を理解する

情報をビット列で表すには、必要な状態数とビット数の関係、文字やデータへコードを割り当てる考え方、固定長と可変長の違いを押さえる。計算問題では2の累乗との対応が中心になる。

この単元で学ぶこと

nビットで表せる異なるパターンは2^n通りである。必要な状態数Nを区別する最小ビット数は、2^n以上Nとなる最小のnで求める。符号化は、文字や記号などの情報を所定のコードへ対応付ける処理である。

ビット 0または1の二状態を表す情報の最小単位。 nビットなら2^n通りのパターンを持てる。

バイト一般に8ビットをまとめた単位。データ量や記憶容量の基本単位として使われる。

固定長符号すべての記号へ同じ長さのビット列を割り当てる符号。位置を区切りやすいが、出現頻度に応じた圧縮効率は得にくい。

可変長符号記号によって異なる長さのビット列を割り当てる符号。頻出記号へ短い符号を割り当てると平均符号長を減らせる。

符号化文字・記号・数値などを規則に従って別の表現へ対応付けること。文字コード、画像、音声などで対象ごとの規則がある。

「何種類を区別できるか」は2^n、「最低何ビット必要か」は2^nが必要数以上になる最小nを探す。ビットとバイトを混在させる問題では、8ビット=1バイトへ単位をそろえてから比較する。

100種類の状態を区別するには6ビットでは64通りで不足し、7ビットなら128通りなので7ビット必要となる。

教材データに登録された参考リンクです。リンク先の内容や更新日は提供元でご確認ください。

確認問題の出題・採点や学習履歴の保存にはログインが必要です。