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計算機科学

夜眠れないのでアナログとデジタルのことについてぼんやりと考えてみたら迷走した(1)

●夜眠れないのでアナログとデジタルのことについてぼんやりと考えてみたら迷走した(1)ー処理0


 ***


 アナログとは、そしてデジタルとは何なのか。それは、いつ、だれが、なんのために。


 ***


 ニュースやSNSなどで「今更に何でアナログなXXXを!」などと言及されるのを見かけて、それってアナログかな?と気になることがあった。


 キャッシュレス決済の話題で「既存の通貨はアナログで(だから日本は遅れている!)」とかね。


 アナログ規制の撤廃のためフロッピーディスクの指定を削除という記事をみて「フロッピーディスクはアナログだからな」と誤解されやしないかとヤキモキした。


 あとね、FAXファクシミリはアナログなのでしょうか。新型コロナ感染者の情報をFAXで集めていて、処理し切れず、遅延して、混乱して、挙句はこのアナログな手法がー、って。


 曰く、日本はデジタル化が遅れているからデジタル化が必要なのらしい。デジタル化を進めるのはいいけどさ。IT後進国である日本のアナログ技術の象徴がフロッピーディスクとFAXだとか。


 一方で、ソロバンはデジタルだよねって指摘があって面白かった。


 デジタル技術は簡単にコピーできるけれどアナログ技術は奥が深い。そしてアナログは決して無くならない! 日本の復活はアナログ技術からだ! とか言うあつい記事も見つけた。カメラのレンズやセンサとか、ボールペンの先のボールとか、...極微少なネジ、バネ、刃物。


 そんなところから始まって、ぼんやりとあれやこれやと思い付くままに考えてみました。


 ***


 ここでお知らせです。最後までお読みになっても、何かの為になったり、有用な情報が得られたりなぞ決して致しません。どうかお暇が十分あって退屈なときにでもお読みください。


 ***


 まずは辞書的な語義の確認。


 アナログ(analog あるいは analogue)は、「類似・相似・連続量を(連続量として)扱うあるいは表す」と言った意味。アナロジー(analogy)と語源は同じ。日本語だと「比喩」かな。


 デジタル(digital)は、「指の・指状の・数字で表す」と言った意味。なお、デジット(digit)は、「指・数字」と言った意味。指折り数えていたからな、片手で0〜31まで。


 ***


 アナログかデジタルかのポイントは、連続的か離散的かということ。あるいはアナログは量でデジタルは数とか。


 でもね、連続と言われても、辞書を引くなりググれば解説は幾らでも見つかるけどさ、どういうことなのか改めて考えみていると良く分からないのね。


 「1、2、3、、5、...」とかだと4がないから不連続だけど、「1、2、3、4、5、...」だと連続なのかな?


 一方、離散とは1個、2個、3個、... と数えられることを意味する。これは明確ですね、多分だけど。


 ならば「離散ではないもの」が連続ってことでよいのかな?


 ***


 離散なもの、すなわち数えられるものとは、どんなものでしょうか。そして、連続と言うか、数えられないものとは?


 イメージし易いように具体的にすると、米粒とか、小豆とか、ネジとか、ビー玉、ビース、仁丹、菜の花の種、芥子粒? これらは数えることができるとしよう。1円玉とか数えられないと困るし。


 お正月にはおコタでぬくぬくしていて、暇に飽きてミカンのつぶつぶを数えたことあるし。友達の友達に七味唐辛子を分類した人っていたよね、すごい暇人よね。


 砂粒も相当頑張れば数えられる。ルーペが必要なレベルだけど。まぁ、ここら辺までは離散的なのでしょう。


 小麦粉レベルまで行くと数えるのはちょっと現実的ではなくて、液体だと無理だと感じる。普通はキッチンスケールや計量カップで、重さや体積を量るよね。


 対象の形状などにより、どこかの段階でデジタル(数)からアナログ(量)に切り替わるのかな?


 でもね、液体でも分子や原子の集まりなので、極微量なら超頑張って分子の個数を数えられないのかな。今は無理でも今後の技術の進歩で! むう、そんなことを考え出すと、どの段階でとか決めることはできないよね?


 ***


 うーむ、数えられるからといって数えることに意味があるとは限らないし。数えられるか否かだけではなくて、もっと考える必要があるのでは。


 ***


 例えば人口。人が何人かって、数えられるに決まっているよね。


 人の誕生や死亡とか微妙な気もするし、引越し中の人とか行方不明や不法滞在の人のカウントとか、どうしているのか知らないけど...。まぁ、適宜適切に処理していると思う。


 だから人口はデジタルでよい?


 日本の人口は、総務省統計局が「人口推計」という資料を作成していて、今(2024年2月)だと 2024年2月1日の概算値と、2023年9月1日の確定値が発表されている。推計値は万人単位だけど、確定値は 124,347,871 と人単位だ(なお、そのうち日本人は 121,270,308 人)。少くとも人口の確定値はデジタル。


 概算値は? 具体的にどうやって概算しているかを調べないと判別できないですね。万人単位で四捨五入してあろうが数値なのでデジタルだという考え方もあるけど、保留。


 世界の人口は80億人を突破したとか。8 * 10^9 人ですね。ただ正確な人口が分からない国(政府?)もあって推定値らしい。


 本来は数えられる対象であっても、対象の数が多すぎるために実際的には数えられない(数えることをしない)こともあるのですね。環境とかの諸条件によって数えられるオーダーは様々でしょうけれど。


 ***


 例えばHDD。2TBだと 488,378,646 個のセクタがあります。セクタとはHDDを読み書きする最小単位です。アロケーションブロックと言うこともあります。


 1セクタで4096バイトなので、488,378,646 * 4096 = 2,000,398,934,016 バイトとなるのです。


 2 * 10^12 です。この位は数えられそう。


 ***


 例えば電流。数えられないと思ったけれども、物理学的には、電流は電子などの移動により発生して、よって電子1個の電荷の整数倍になるという。離散的でデジタルだ。


 電流の単位であるアンペアは、電荷 e がぴったり 1.602176634 * 10^(-19) となる値として定義された。つまり、1アンペアは 1/e = 6.24... * 10^18 個分の電子に相当する。


 これが2019年に施行された最新の定義だ(質量の単位であるキログラムもプランク定数で再定義されているよ!)


 実際、極微量の電流なら、熱雑音とかをクリヤする必要があるけれど、電子の流れを1個ずつ数えられるそうだ。単電子電流計とかあるよ。電流はデジタルですね。


 ただし、普通に使われる電流(mA〜A位)を、電子の個数を 10^18 個とか数えて測定するのは難しい。10^18 って相当大きいから。


 10^12 がテラです。この辺はよく使うね。10^9 はギガで、10^6 はメガ、10^3 はキロ。

 10^15 はペタです。これもまぁ聞いたことはある。5000兆円は5ペタ円だよ。

 10^18 はヘクサになります。そうなんだけど使われた例って何がある? 宇宙鉄人キョウダイン? ってうるさいわ!


 それで普通は、電流の測定には電磁気力を利用した電流計が使用される。中学の理科でやったよね。コイルに電流が流れると、電流に相応する磁界が発生して、磁石がそばにあれば反応するって。可動コイル形電流計と言うそうだ。


 この様な見方を「巨視的」といい、電流は巨視的には連続的で、故にアナログだと言うらしい。巨視的とは、微視的の対議語で、肉眼で見える程度という意味です。


 とすると(閃きました!)、対象によってデジタルかアナログかが決まるのではなくて「測定方法」によって決まるのではないか。対象が離散的か連続的かは関係しない。


 ***


 何かしらの数量を「数えたらデジタルで、量ったらアナログ」。これをアナログとデジタルに関する第1仮説としよう。


 ***


 離散的で数えられるものでも、重さや体積などで量ればアナログだ。お米は数えられるけど数えたりしない! カップとかで量るものだ。


 連続的で数えられないものでも、適当な単位を定義して、その個数で示すならデジタルだ。1ダースの爽健美茶。6本セットのスーパードライ。どちらも未開封とする。


 これでファイナルアンサーか!


 ***


 次回は、この第1仮説の検討を続けます。


 ***


 間違いの指摘とか疑問とか、ご意見・ご感想とかありましたら、どうぞ感想欄に!


 ***


2024.2.24 少し加筆。大筋に影響ありません。

2024.2.27 少し加筆。大筋に影響ありません。

2024.2.29 あちこちに加筆して推敲。大筋に影響ありません。

2024.3.1 タイトルに(1)を追加しました。あちこち推敲。

2024.3.2 通貨の場合を加筆。全力でネタに走りました(汗)。

2024.3.4 フロッピの場合を加筆(愚痴りました!)。これでFIXかも。

2024.3.7 確定申告の誤記載を訂正。

2024.3.18 全面的に改稿しました!宜しくお願い致します!

2024.4.29 微加筆と推敲。

2024.5.22 微推敲。

2024.11.17 推敲。


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― 新着の感想 ―
[一言] 間違いを指摘できるほどの知識が無いから、そうなのかー、と感じるしか出来ないです。 デジタル化は本当にデジタルにしているのか、そんなこと考えたこと無かったです。
[良い点] デジタルとアナログの分け方は人によって基準が異なるかも。 ・記述や流行が目新しいものをデジタル、時代遅れをアナログと呼ぶ ・電化したものをデジタルと呼び、同じ製品で非電化のものをアナログと…
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