最近の私たちの生活は非常にデータ量が多く、コンピューターから見るもの、聞くものすべてがデータで構成されているのです。 たとえば、今日、私は通勤途中に音楽を聴きながら、Twitter のフィードと Instagram の友人の猫の写真を見ていました。 音楽もテキストも写真も、基本的には1と0の羅列です。 非常に基本的なレベルでは、これがすべてのデジタル情報の構成要素です。
では、1 と 0 はどのようにして音楽やソーシャルメディアのメッセージ、あるいは猫の画像になるのでしょうか。 この質問に答えるために、データとデジタル メディアの背後にある歴史と意味を簡単に説明し、単なる 1 と 0 からどのようにしてここまで来たかを説明します。 情報はデータと密接に関連していますが、主な違いは、データは何かの形式的な表現であり、文脈を与えられたり分析されたりすると、情報になることです。
このコースでは、データがコンピュータによってどのように表現されるかに主眼を置いており、コンピュータがどのように情報を処理し作成するかに主眼を置いてはいません。 このコースの目的は、コンピュータがデータを実現するために使用する形式とコードを理解することなので、これは重要な違いです。 基本的には、日常生活で見聞きし、当たり前のように使っているものを、コンピュータの視点から理解することを学びます。 この知識は、コンピュータサイエンスの理論の多くの側面に非常に関連しています。
コンピュータは、データに対してさまざまなことを行うように設計されています。 + データを受信する」「データを保存する」「データを操作する」「データを提示する」
これはすべてコンピュータの内部で行われることです。 では、電気だけで、コンピュータはどのようにデータを受信し、保存し、操作し、表示しているのでしょうか。 コンピュータの仕組み」では、コンピュータはオンとオフの切り替えスイッチで構成されており、その状態は1（オン）と0（オフ）という2進数の表現に対応していると説明しています。 スイッチに電流が流れ、スイッチを増やせば、1と0が増える。 以下は、この仕組みの例です。
1 つのスイッチの 1（オン）または 0（オフ）状態をビットと呼び、これはコンピューターが保存できる最小のデータ片となります。 スイッチの数が多ければ多いほど、ビット数も多くなり、先ほどお話した音楽、文字、画像など、より複雑なデータを表現することができる。 このコースでは、コンピュータがビットを目に見えたり耳に聞こえたりするものに変換するためのプロセスを見ていきます。 まず、情報が物理的な形式からビットで表現できるデジタルな形式にどのように変換されるかを理解することが必要です。 この変換プロセスはデジタル化と呼ばれています。
デジタル化
デジタル化を理解するために、過去25年間にどれだけ技術が発展したかを見てみましょう。 マルチメディア技術やインターネットによって、私たちはデジタル文化へと変貌を遂げました。 たとえば、これは 25 年前の 1993 年に流行したテクノロジーと現在のテクノロジーを比較したものです：
今日、マス メディア、テレビ、録音音楽、映画のほとんどの形態がデジタルで制作、配信され、それらはインターネットと World Wide Web に融合して、毎日体験するデジタル メディア スケープを作りつつあります。 以下は、メディアのデジタル化に関する興味深い事実です：
- 人類がこれまでに録音したほぼすべての音楽は、現在デジタル化されています
- 2011年、Amazon は紙の本よりもデジタル本の販売を始めました
- 1986年には、99.2%が世界の情報記憶容量のアナログであったが、21年後の2007年には94%がデジタルになった
上の写真では、1993年の普及技術の例がアナログで、2018年の例がデジタルである。 アナログとデジタルの違いについては、後ほど詳しく説明します。 とりあえず、1993年から今日までデジタル化がどのように進んだかを説明するために、アナログとデジタルの技術について簡単に説明します。
アナログ電子機器は、1993年の例のように、アナログ信号を使用します。 水銀温度計の温度線のように、アナログ信号は連続的に変化することで温度を表します。
昔の放送用テレビは、音や映像を表現するために連続的に変化する波の信号を使っていました。 干渉を減らすために、コンピュータは波形を1と0（またはビット）に変換して1つのデータとして扱うことができます。 波形の代わりにビットを使うことで、干渉の影響が少なくなり、音や映像の品質が向上します。
今週は、メディア計算とデータ表現の基礎となる数学と基本的な計算プロセスについて深く掘り下げます。
Activity: everyday data
データがどのように表現されるかの例をいくつか見てきましたが、携帯電話、ラップトップまたはデスクトップ コンピュータ、そして毎日乗る電車の中のデジタル ディスプレイ、自宅のスマート テレビ、車のデジタル ラジオなど、あなたの周りのすべてのコンピュータを通して、毎日あなたに命を与えているデータについて考えてみてください。