お茶ゼミブログ
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2022/3/5 理科 輪島
本日は数年後に共通テストに加わる情報科のお話をしつつ、
物理と情報についてお話をしようかと思います。
https://www.dnc.ac.jp/sp/albums/abm.php?f=abm00040365.pdf&n=%E3%82%B5%E3%83%B3%E3%83%97%E3%83%AB%E5%95%8F%E9%A1%8C%EF%BC%88%E6%83%85%E5%A0%B1%EF%BC%89_%E4%BF%AE%E6%AD%A3%E7%89%88.pdf
より見ることができます。
出題としては、 SNSを始めとするITサービスと社会の関係性の理解を問うたり、
IPアドレスの仕組みやプログラミングについて問うたり、
統計的処理について問うたりしています。
国家戦略で急務の一つとして掲げられているIT人材の育成の基礎が
情報という科目を通じてなされるのだなぁと感じております。
受験生を預かる講師としては、ここで統計的な知識の確認をするのであれば、
数学におけるデータの分析の出題には影響がないのか
気になるところではありますが。
では、共通テストの情報についてはこのくらいにして、
情報の話から物理の話へと入っていきましょう。
情報はコンピューターについて学ぶ学問かというと、
それは1つの側面でしかありません。
情報は、世界の要素の1つとして考えられています。
物質、エネルギー、情報です。
情報が存在、伝達されることで、様々な現象が起こると考えられており、
情報を主役として考える学問です。
そして、情報、通信を数学的に論じる学問です。
情報量というものを定量的に定義して、その議論が進められます。
ある現象に対して、様々なことが起こると、その確率分布が考えられますね。
この確率分布の期待値のことを情報学でエントロピーと言われます。
しかし、このエントロピーという言葉は物理の熱力学から来ている言葉で、
粒子の空間での乱雑さを表す用語です。
情報学を形成していく中で、その数式が、熱力学の数式と類似していることから、
情報と熱力学の繋がりが見出され、情報処理のための仕事（エネルギー）なども、
情報と熱力学の理論を統合した
情報熱力学という学問で考えられるようになりました。
もともと熱力学は蒸気機関の発達のためよく研究されましたが、
それは巨視的視点からの研究であり、
ミクロな分子の運動などを考慮したものではありませんでした。
※当時は原子論が全面的に受け入れられていた時代ではなかったのです。
その後、気体を構成する粒子を力学的および確率的に扱う、
統計力学というものが熱力学の研究を
さらに発展させていく役割を担っていきます。
統計力学は、一定の確率に従って様々な運動をしている
多数の粒子が総合的に表す状態を科学していきます。
これが情報が科学しようとした、
様々なことが生じる確率分布と情報量という点において、
本質的に同類であると考えられて情報理論へと繋がっていくんですね。
情報系の学部は、近年、とても人気で倍率も高いですね。
情報系の学部を志す人は是非頑張ってください。
とても面白そうな世界だと思います。