情報とは、情報を伝える力を持つものを指す抽象的な概念です。最も基本的なレベルでは、感知できるもの、あるいはその抽象概念の（おそらくは形式的な）解釈に関係しています。完全にランダムではない自然過程や、あらゆる媒体における観察可能なパターンは、ある程度の情報を伝えていると言えます。デジタル信号やその他のデータは離散的な記号を用いて情報を伝達しますが、アナログ信号、詩、画像、音楽やその他の音、電流などの現象や人工物は、より連続的な形で情報を伝達します。[1] 情報とは知識そのものではなく、解釈を通じて表現から導き出される意味です。[2]

情報の概念は、制約、コミュニケーション、制御、データ、形式、教育、知識、意味、理解、精神的刺激、パターン、知覚、命題、表現、エントロピーなど、さまざまな概念と関連または結びついています[ 3 ] 。

情報は多くの場合、反復的に処理されます。つまり、あるステップで利用可能なデータは、次のステップで解釈および処理される情報に処理されます。たとえば、書かれたテキストでは、各記号または文字は、それが属する単語に関連する情報を伝達し、各単語はそれが属する句に関連する情報を伝達し、各句はそれが属する文に関連する情報を伝達し、最終ステップで情報が解釈されて特定のドメインの知識になるまで続きます。デジタル信号では、ビットは、次のレベルで利用可能な情報を伝達する記号、文字、数字、または構造に解釈される場合があります。情報の主な特徴は、それが解釈と処理の対象となることです。

信号やメッセージからの情報の導出は、信号やメッセージ内のパターンを解釈する際に生じる曖昧さや不確実性の解決と考えることができる。 [4]

情報はデータとして構造化される場合があります。冗長データは、理論上の圧縮限界である最適なサイズまで 圧縮できます。

データ収集から得られる情報は、分析によって得られる場合があります。例えば、レストランは顧客の注文からデータを収集します。その情報を分析することで、最も人気のある料理や最も人気のない料理を特定する際に活用できる知識が得られます。[要出典]

情報は、時間的にはデータストレージを介して、空間的には通信や電気通信を介して伝達される。[5]情報は、メッセージの内容として、あるいは直接的または間接的な観察を通じて表現される。知覚されたものはそれ自体がメッセージとして解釈することができ、その意味では、すべての情報は常にメッセージの内容として伝達される。

情報は、伝送および解釈のために様々な形式で符号化することができます（例えば、一連の記号に符号化したり、信号を介して伝送したりすることができます）。また、安全な保管と通信のために 暗号化することもできます。

事象の不確実性は、その発生確率によって測られます。不確実性は発生確率の負の対数に比例します。情報理論はこの性質を利用し、不確実な事象ほど、その不確実性を解決するにはより多くの情報が必要であると結論付けています。ビットは典型的な情報単位です。これは「不確実性を半分に減らすもの」です。[6]ナットなどの他の単位が使用される場合もあります。例えば、「公平な」コインを1回投げることで符号化される情報はlog 2 (2/1) = 1ビットであり、2回投げることで符号化される情報はlog 2 (4/1) = 2ビットです。2011年のScience誌の記事では、技術的に保存される情報の97%が2007年には既にデジタルビットであり、2002年は情報保存におけるデジタル時代の幕開け（デジタル保存容量が初めてアナログを上回った年）であったと推定されています。[7]

概念の語源と歴史

英語の「information」という単語は、中世フランス語のenformacion/informacion/information（犯罪捜査）とその語源であるラテン語のinformatiō(n)（概念、教育、創造）に由来しています。[8]

英語では、「information」は不可算名詞です。

「精神または性格の形成または形成、訓練、指導、教育」に関する言及は、英語（オックスフォード英語辞典による）および他のヨーロッパ言語の両方において14世紀に遡ります。中世から近代への移行期において、「情報」という概念の使用は、認識論的基盤の根本的な転換を反映していました。つまり、「物質に（実質的な）形を与える」こと、つまり「何かを誰かに伝える」ことへの転換です。ピーターズ（1988、12～13ページ）は次のように結論づけています。

情報という言葉は、経験主義心理学において容易に用いられた（印象や観念といった他の言葉ほど重要な役割は果たさなかったが）。それは、感覚のメカニズムを記述しているように思われたからである。つまり、世界の対象が感覚に情報を与えるのである。しかし、感覚は「形態」とは全く異なる。前者は感覚的であり、後者は知的なもの、前者は主観的であり、後者は客観的なものである。私が物事に対して感じる感覚は、つかみどころがなく、特異なものである。特にヒュームにとって、感覚経験とは、現実世界との確かな繋がりから切り離された印象の渦である…いずれにせよ、経験主義における問題は、心が世界の感覚によってどのように情報を得るかということであった。「情報を得る」とは、当初は「〜によって形作られる」という意味であったが、後に「〜から報告を受ける」という意味になった。その作用点が宇宙から意識へと移るにつれ、「情報」という言葉の意味は、単位（アリストテレスの形態）から単位（感覚）へと変化した。経験主義は感覚そのものの外に、既存の知的な形態を認めなかったため、情報は内的な秩序や形成を指すことは少なくなってきた。代わりに、情報は断片的で、変動的で、無秩序な感覚の素材を指すようになった。情報は、近世の世界観全般と同様に、神によって秩序づけられた宇宙から、粒子の運動によって支配される体系へと移行した。経験主義の庇護の下、情報は徐々に構造から物質へ、形態から実体へ、知的秩序から感覚的衝動へと移行していった。[9]

現代において、情報概念に最も大きな影響を与えたのは、クロード・シャノンらによって発展した情報理論である。しかし、この理論は根本的な矛盾を反映している。ノースラップ（1993） [10]は次のように述べている。

つまり、実際には二つの矛盾するメタファーが用いられているのです。水道管の水のように情報を量として捉える、よく知られたメタファーが用いられているだけでなく、もう一つのメタファー、すなわち情報を選択として捉えるメタファーも用いられています。情報とは、情報提供者によってなされる選択であり、情報受信者によって強制的になされる選択です。実際には、この第二のメタファーは、送信された情報が必ずしも受信された情報と等しいとは限らないことを示唆しています。なぜなら、いかなる選択も可能性のリスト、すなわち可能な意味のリストとの比較を意味するからです。ここに意味が絡み合っているため、純粋な「Ding an sich（意味）」としての情報の考え方は損なわれています。したがって、情報の概念に関する混乱の多くは、シャノンの理論におけるメタファーの基本的な混乱に関連しているように思われます。つまり、情報は自律的な量なのか、それとも情報は常に観察者にとってSE情報なのか、という問題です。実際、シャノン自身は二つの定義のどちらかを選択したとは考えていません。論理的に言えば、彼の理論は情報を主観的な現象として捉えていたのです。しかし、これはあまりにも広範な認識論的影響を及ぼしたため、シャノンはこの論理的事実を完全には理解していなかったようだ。その結果、彼は情報に関する比喩を、あたかもそれが客観的実体であるかのように用い続けた。これがシャノンの情報理論における根本的かつ本質的な矛盾である。（ノースラップ、1993年、5頁）

アルマックとマンスフィールド（1983年）は、その画期的な著書『情報学：学際的メッセージ』 [ 11]において、コンピュータサイエンス、人工知能、図書館情報学、言語学、心理学、物理学、そして社会科学における学際的論争に関する主要な見解をまとめた。アルマック（1983年、[12] p. 660）自身は、信号伝達の文脈における情報概念の使用に反対しており、彼の見解における情報の基本的な意味はすべて「何かを伝えること、あるいは伝えられること」を指し、「情報は人間の心に向けられ、人間の心によって受け取られる」としている。マックラップによれば、人間以外の生物や社会全体に対する使用を含め、その他のすべての意味は比喩的であり、サイバネティクスの場合のように擬人化的である。

Hjørland（2007）[13]は、情報に対する客観的な見方と主観的な見方の根本的な違いについて説明し、主観的な見方は、Bateson、[14] Yovits、[15] [16] Span-Hansen、[17] Brier、[18] Buckland、[19] Goguen、[20] Hjørlandらによって支持されていると主張している。[21] Hjørlandは次の例を挙げている。

野原の石は、人によって（あるいは状況によって）異なる情報を含んでいる可能性があります。情報システムが、石が持つ可能性のあるすべての情報をあらゆる個人にマッピングすることは不可能です。また、どのマッピングも唯一の「真の」マッピングではありません。しかし、人々はそれぞれ異なる教育的背景を持ち、社会における分業において異なる役割を担っています。野原の石は、地質学者にとっては典型的な種類の情報であり、考古学者にとっては別の種類の情報です。石から得られる情報は、例えば地質学や考古学によって生み出される様々な集合的知識構造にマッピングすることができます。情報は、様々な知識領域のための情報システムで識別、記述、表現することができます。もちろん、ある物事が特定の領域にとって有益かどうかを判断するには、多くの不確実性と多くの困難な問題が伴います。一部の領域では、高いレベルのコンセンサスと明確な関連性基準が存在します。他の領域では、それぞれ異なる相反するパラダイムが存在し、それぞれが様々な種類の情報源の有益性について、多かれ少なかれ暗黙の見解を持っています。 （Hjørland, 1997, p. 111、強調は原文のまま）。

情報理論

情報理論は、情報の定量化、保存、そして伝達に関する科学的研究です。この分野自体は、1940年代のクロード・シャノンの研究によって根本的に確立され、その後、1920年代にはハリー・ナイキストとラルフ・ハートリーによる貢献がありました。[22] [23]この分野は、確率論、統計学、計算機科学、統計力学、情報工学、そして電気工学の交差点に位置しています。

情報理論における重要な尺度はエントロピーである。エントロピーは、ランダム変数の値またはランダムプロセスの結果に含まれる不確実性の量を定量化する。例えば、公平なコイン投げの結果（2つの同じ確率で出る結果）を特定する場合、サイコロを振った結果（6つの同じ確率で出る結果）を特定する場合よりも情報量が少なく（エントロピーが低くなる）。情報理論におけるその他の重要な尺度には、相互情報量、チャネル容量、誤差指数、相対エントロピーなどがある。情報理論の重要なサブフィールドとしては、情報源符号化、アルゴリズム的複雑性理論、アルゴリズム的情報理論、情報理論的セキュリティなどがある。[要出典]

情報理論の基本的なテーマの応用には、情報源符号化/データ圧縮（ ZIPファイルなど）、チャネル符号化/エラー検出および訂正（ DSLなど）などがあります。その影響は、ボイジャー号の深宇宙探査ミッションの成功、コンパクトディスクの発明、携帯電話の実現可能性、インターネットの発展に決定的なものでした。この理論は、統計的推論、[24] 暗号、神経生物学、[25] 知覚、[ 26] 言語学、分子コード（バイオインフォマティクス）の進化[27]と機能[28] 、熱物理学、[29 ]量子コンピューティング、ブラックホール、情報検索、諜報収集、盗作検出、[30]パターン認識、異常検出[31]、さらには芸術創作など、他の分野にも応用されています。

感覚入力として

多くの場合、情報は生物またはシステムへの入力の一種と見なすことができます。入力には2種類あります。入力の中には、それ自体が生物の機能（たとえば、食物）またはシステム（エネルギー）にとって重要なものがあります。生物物理学者のDavid B. Dusenberyは、著書「Sensory Ecology 」[32]で、これらを因果入力と呼びました。他の入力（情報）は、因果入力と関連しているからこそ重要であり、後になって（おそらく別の場所で）因果入力の発生を予測するために使用できます。ある情報は他の情報と関連しているために重要ですが、最終的には因果入力とのつながりがなければなりません。

実際には、情報は通常、微弱な刺激によって伝達されます。これらの刺激は、特殊な感覚系によって検知され、エネルギー入力によって増幅されて初めて、生物やシステムにとって機能を発揮します。例えば、光は主に（ただし、植物は光源の方向に成長できるなど、植物にとっては原因となる入力に過ぎませんが）動物にとっては情報を提供するに過ぎません。花から反射される色のついた光は光合成には弱すぎますが、ミツバチの視覚系はそれを検知し、ミツバチの神経系はその情報を用いてミツバチを花へと導きます。ミツバチはそこで、原因となる入力である蜜や花粉を見つけることが多く、栄養機能として機能します。

変革をもたらす影響力として

情報とは、他のパターンの形成や変化に影響を及ぼすあらゆる種類のパターンである。[33] [34]この意味では、パターンを認識するのに意識は必要なく、ましてや理解する必要はない。例えば、DNAを考えてみよう。ヌクレオチドの配列は、意識を必要とせずに生物の形成と発達に影響を及ぼすパターンである。しかし、人間がヌクレオチドなどのパターンを意識的に定義するには、当然意識的な情報処理が必要であると主張する人もいるかもしれない。しかし、単細胞生物と多細胞生物の存在は、複雑な生化学を伴うものであり、とりわけ、相互作用して生物学的秩序を維持し、多細胞生物の発達に関与する酵素とポリヌクレオチドの存在につながるが、これは人間の意識の出現と、化学命名法を生み出した科学的文化の創造よりも何百万年も前に起こった。

システム理論では、時としてこの意味で情報を指すように思われる。つまり、情報は必ずしも意識を伴うものではなく、システム内を（フィードバックによって）循環するパターンも情報と呼ぶことができると仮定している。言い換えれば、この意味での情報とは、表象として知覚される可能性があるものの、その目的で作成または提示されているわけではないと言える。例えば、グレゴリー・ベイトソンは「情報」を「違いを生む違い」と定義している。[35]

しかし、「影響」という前提が、情報が意識によって知覚され、解釈されたことを意味する場合、この解釈に関連する特定の文脈が、情報を知識へと変換する原因となる可能性があります。「情報」と「知識」の複雑な定義は、このような意味論的・論理的分析を困難にしますが、「変換」という条件は、特に知識管理というビジネス分野において、知識と関連する情報の研究において重要なポイントです。この実践では、知識労働者が調査を実施し、意思決定を行う際に、次のような手順を含む ツールとプロセスが使用されます。

スチュワート (2001) は、情報から知識への変換が重要であり、現代企業の 価値創造と競争優位性の中核にあると主張しています。

生物学的な枠組みにおいて、ミズラジ[36]は、情報をパターンと受容体システムの相互作用から生じる実体として説明している（例えば、特定のパターンと相互作用できる分子受容体や神経受容体においては、それらの相互作用から情報​​が出現する）。さらに、彼は「情報触媒」という概念を取り入れている。これは、出現する情報がパターン認識から目標指向的な行動（例えば、酵素による基質から生成物への特定の変換、あるいは聴覚による言葉の受容と口頭での応答の生成）への移行を促進する構造である。

デンマーク語情報用語辞典[37]は、情報は提起された質問に対する回答を提供するに過ぎないと主張しています。回答が知識を提供するかどうかは、情報を得た人によって異なります。したがって、この概念の一般的な定義は、「情報」＝特定の質問に対する回答であるべきです。

マーシャル・マクルーハンがメディアとそれが人間の文化に与える影響について語るとき、彼は私たちの行動や考え方を形作る人工物の構造について言及しています。また、フェロモンもこの意味で「情報」であるとよく言われます。

テクノロジーを介した情報

情報は直接測定できないため、これらのセクションでは情報ではなくデータの測定値を使用しています。

2007年現在

世界の情報保存技術容量は、1986年の2.6エクサバイト（最適圧縮時）から2007年には295エクサバイト（最適圧縮時）に増加したと推定されています。これは、1人あたり730MBのCD-ROM1枚未満（1人あたり539MB）の情報量に相当します。 [7]これは、 2007年の1人あたり約61枚のCD-ROMの情報量に相当します。[5]

2007年には、一方向の放送ネットワークを通じて情報を受信する世界の総合的な技術容量は、 1人1日あたり174の新聞に相当する情報量であった。[7]

2007年には、双方向通信ネットワークを通じて情報を交換する世界の総合的な有効容量は、1人1日あたり新聞6部に相当する情報量であった。[5]

2007年現在、新しい情報の約90％がデジタル化されており、そのほとんどがハードドライブに保存されている。[38]

2020年現在

世界で作成、取得、コピー、消費されるデータの総量は急速に増加し、2020年には64.2ゼタバイトに達すると予測されています。今後5年間の2025年までに、世界のデータ作成量は180ゼタバイト以上に増加すると予測されています。[39]

記録として

記録は情報の特殊な形態です。本質的には、記録とは、意識的に、あるいは事業活動や取引の副産物として作成され、その価値ゆえに保持される情報です。記録の価値は主に組織の活動の証拠としてですが、情報としての価値のために保持される場合もあります。適切な記録管理は、記録の完全性が必要な期間にわたって維持されることを保証します。[要出典]

記録管理に関する国際規格ISO 15489は、記録を「組織または個人が法的義務の履行または取引において証拠および情報として作成、受領、および維持する情報」と定義しています。[40]国際公文書館委員会（ICA）の電子記録委員会は、記録を「組織または個人の活動の開始、実施、または完了において作成または受領され、活動の証拠を提供するのに十分な内容、文脈、および構造を含む記録情報」と定義しています。[41]

記録は、組織の記憶を保持するため、あるいは組織に課せられた法的​​、財務的、または説明責任上の要件を満たすために保管される場合があります。ウィリスは、業務記録および情報の健全な管理は、「…優れたコーポレートガバナンスのための6つの主要要件、すなわち透明性、説明責任、適正手続き、コンプライアンス、法定法およびコモンロー上の要件の遵守、そして個人情報および企業情報のセキュリティ」を実現するという見解を示しました。[42]

記号論

マイケル・バックランドは、「情報」をその用途の観点から分類し、「プロセスとしての情報」、「知識としての情報」、「物としての情報」としている。[43]

ベイノン＝デイヴィス[44] [45]は、情報の多面的な概念を記号と信号記号体系の観点から説明しています。記号自体は、記号論の相互依存的な4つのレベル、層、あるいは枝、すなわち語用論、意味論、統語論、経験論の観点から考察することができます。これらの4つの層は、社会世界と物理的あるいは技術的な世界を結びつける役割を果たします。

語用論はコミュニケーションの目的に着目します。語用論は、記号の問題と、記号が使用される文脈を結び付けます。語用論の焦点は、コミュニケーション行動の根底にある生きた主体の意図にあります。言い換えれば、語用論は言語と行動を結び付けます。

意味論は、コミュニケーション行為によって伝えられるメッセージの意味を研究します。意味論はコミュニケーションの内容を考察します。意味論は、記号の意味、つまり記号と行動の関連性を研究する学問です。意味論は、記号とその指示対象または概念とのつながり、特に記号が人間の行動とどのように関連するかを研究するものと考えることができます。

統語論は、メッセージを表すために用いられる形式主義に関係しています。統語論は、記号体系の論理と文法の観点からコミュニケーションの形態を研究する分野です。統語論は、記号や記号体系の内容よりも、形式の研究に重点を置いています。

ニールセン（2008）は、辞書を例に、記号論と情報の関係について論じています。彼は辞書編集情報コストの概念を提示し、辞書利用者が情報を生成するために、まずデータを見つけ、そして理解するために要する労力について言及しています。

コミュニケーションは通常、何らかの社会的状況の文脈の中で存在します。社会的状況は、伝えられる意図（語用論）とコミュニケーションの形態の文脈を設定します。コミュニケーション状況において、意図は、コミュニケーションに関わる主体が相互に理解できる言語から取られた、相互に関連する記号の集合からなるメッセージを通して表現されます。相互理解とは、関与する主体が、選択された言語を合意された構文と意味論に基づいて理解することを意味します。送信者はメッセージをその言語でコード化し、何らかのコミュニケーションチャネルを介して信号として送信します（経験論）。選択されたコミュニケーションチャネルには、コミュニケーションの速度や距離などの結果を決定する固有の特性があります。

物理学と決定性

閉鎖系に関する情報の存在は、古典物理学と量子力学の両方において重要な概念であり、過去と現在に蓄積された知識に基づいて、システムの将来の状態を予測する、実在的または理論的なエージェントの能力を包含する。決定論とは、因果的決定論によってすべての未来の出来事を予測できるとする哲学理論であり、[46]古典物理学者ピエール＝シモン・ラプラスが「過去の結果と未来の原因」と表現した、完全に予測可能な宇宙を仮定している。[47]

量子物理学では、情報を波動関数として符号化します。波動関数とは、測定結果の確率を計算できるシステムの数学的記述です。量子論の基本的な特徴は、予測が確率的であることです。ベルの定理が発表される以前、決定論者は隠れた変数理論を用いてこの振る舞いを受け入れました。隠れた変数理論は、関数の未来を予測するために必要な情報は、たとえ人間がアクセスできない場合でも、必ず存在すると主張しました。これは、アルバート・アインシュタインが「神はサイコロを振らない」という主張で示した見解です。[48]

現代天文学では、ブラックホール情報のパラドックスにおいて情報の機械的な意味を引用し、ブラックホールがホーキング放射の中に完全に蒸発すると、均質な粒子の膨張する雲以外は何も残らないため、事象の地平線を最初に越えた物質に関する情報は回復不可能となり、情報の破壊能力に対する古典的および量子的な主張の両方に違反すると主張している。[49] [50]

情報研究の応用

情報サイクル（全体または個々の構成要素として扱われる）は、情報技術、情報システム、そして情報科学にとって大きな関心事です。これらの分野は、情報の捕捉（センサー経由）と生成（計算、定式化、または合成経由）、処理（符号化、暗号化、圧縮、パッケージングを含む）、伝送（あらゆる通信方法を含む）、提示（視覚化／表示方法を含む）、保存（磁気的、光学的、ホログラフィック的方法を含む）などに関するプロセスと技術を扱います。

情報視覚化(InfoVis と略される) は、データの計算とデジタル表現に依存し、パターン認識と異常検出においてユーザーを支援します。

  • IPアドレスを表すノードを含むインターネットの部分的な地図
    IPアドレスを表すノードを含むインターネットの部分的な地図
  • 宇宙の立方体断面における銀河（暗黒物質を含む）の分布
    宇宙の立方体断面における銀河（暗黒物質を含む）の分布
  • 奇妙なアトラクターの視覚的表現と、そのフラクタル構造の変換データ
    奇妙なアトラクターの視覚的表現と、そのフラクタル構造の変換データ

情報セキュリティ（InfoSec と略される）とは、監視と検出、およびインシデント対応と修復に重点を置いたアルゴリズムと手順を通じて、情報および情報システムを不正アクセス、使用、開示、破壊、変更、中断、または配布から保護するためにデューデリジェンスを実行する継続的なプロセスです。

情報分析とは、意思決定プロセスをサポートするために、生データを実用的な知識に変換することにより、情報を検査、変換、およびモデル化するプロセスです。

情報品質(InfoQ と略される) とは、特定の (科学的または実用的な) 目標を達成するためのデータセットの潜在能力です。

情報通信は、情報科学、電気通信、オーディオビジュアルメディアとコンテンツの融合を表しています。

参照

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さらに読む

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  • スチュワート、トーマス（2001年）『知識の富』ニューヨーク、ニューヨーク：ダブルデイ。
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  • ケネット、ロン・S.;シュムエリ、ガリット(2016). 『情報の質：データと分析による知識創出の可能性』 チチェスター、イギリス: John Wiley and Sons. doi :10.1002/9781118890622. ISBN 978-1-118-87444-8。
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Wikiquoteには、情報に関連する引用があります。
ウィキメディア コモンズには、情報に関連するメディアがあります。
  • ルチアーノ・フロリディによるスタンフォード哲学百科事典のための情報の意味論的概念のレビュー
  • プリンキピア・サイバネティカにおけるネゲントロピーに関する記述
  • 2003年 2010年4月7日アーカイブWayback Machine毎年どれだけの新しい情報が作られるかを推定する試み（この研究はカリフォルニア大学バークレー校の情報管理・システム学部の教員と学生によって行われた）
  • （デンマーク語） Informationsordbogen.dk デンマーク語情報用語辞典 / Informationsordbogen