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ニから始まる情報処理用語
00000116
2進数
00000250
二分探索
00000628
二分法
00000627
ニュートン法
00000621
人間の処理能力
00000156
認証局
バイナリ情報を表現する方法の一つで、２を基数とする表現
大きくは符号なし2進数（符号なし整数）と、符号付き2進数（符号付き整数）に分けられる。
●符号なし2進数（符号なし整数）
例
２進数の1010 は
1×2の３乗 + 0×2の２乗 + 1×2の１乗 + 0×2の０乗
= 1×8 + 0×4 + 1×2 + 0×1
= 8 + 0 + 2 + 0
=10
つまり、２進数の1010 は 10を意味する値になる。
逆変換する場合は、次のように下の桁から計算すればよい。
10であれば、
10を 2で割った余り→0 ←最下位の桁
その商の5を 2で割った余り→1
その商の2を 2で割った余り→0
その商の1を 2で割った余り→1 ←最上位の桁
その商は0 と商が0になるまで計算すればよい。
（商の算出は、小数点を切り捨てて得る。）
4ビット全ての組み合わせを10進数で表現すると次のようになる。
0000 → 0
0001 → 1
0010 → 2
0011 → 3
0100 → 4
0101 → 5
0110 → 6
0111 → 7
1000 → 8
1001 → 9
1010 → 10
1011 → 11
1100 → 12
1101 → 13
1110 → 14
1111 → 15
２進数の加算は、0+0→0、0+1→1、1+0→1、1+1→1で桁上がり（carry）が生じる の規則で行われる。
例
01101010
11101100
-----------加算する
101010110
●符号付き2進数（符号付き整数）
符号付き2進数は、負数を２の補数で表現する。 最上位ビットが１のデータは負の値になる。
0000 → 0
0001 → 1
0010 → 2
0011 → 3
0100 → 4
0101 → 5
0110 → 6
0111 → 7
1000 → -8
1001 → -7
1010 → -6
1011 → -5
1100 → -4
1101 → -3
1110 → -2
1111 → -1
正の2進数から負に変換する（２の補数に変換する）方法は、
まず、１の補数にしからそれに１を加算すればよい。
なお、1の補数にするには全ビットの0と1を逆にすればよい。
例 ５の2進数0101を、-5の1011にするには？
まず１の補数にする。（全ビットを逆）
0101→1010
1010に1を加算して、1011になる。
逆に負から正を求める場合は、1引いてから反転すればよいが、
また負にすると元の正に戻る考えで、同様に全ビットを逆にして１を加えて求めてもよい。
なお、負の数値を２の補数で表現する理由は、負の加算も正の加算の仕組みで実現できことである。
加算の仕組みは、0+0→0、0+1→1、1+0→1、1+1→1で桁上がり（carry）が生じるであるが、
この仕組みがそのまま適用できる。
例
6 + (-5)を求める時、
0110
1011
--------
10001
なお、先頭に生まれた桁上がりのビットは、4ビット演算では存在しないビットなので無視して結果は１になる。
配列のデータが整列されている（大きい順とか、小さい順にならんでいる場合だけ使える）
代数的な解法が使えない場合に使われる手法の一つで、導関数が求められない場合にも使えます。
基本的な考え方
f(x1)とf(x2)で符号が異なる２つのｘを指定して、区間を指定します。⇒（１）
この区間を二分して出来た区間（２）、（３）において、その両端のf(x)の符号が異なる方⇒（２）に根が存在するとして、根がある区間を狭めて行く手法です。
図1
Newton method
代数的な解法が使えない場合に使われる手法の一つで、根の近似値が分かっている場合などに有効で、収束が速く効率的な手法です。
基本的な考え方
適当なｘ「根の近似値と予想される値⇒（１）」に対する導関数与えて得られる接線とｘ軸との交点を求めます。⇒（２）
そのxが、前の値より真の根に近い値として次の接線を求めて、ｘ軸との交点を求めます。⇒（３）
これを繰り返して、真の根の根に近づけて行く手法です。
図1
人間の処理能力を情報量で表現してみる。
（１）見える情報をテレビの画像を利用して計算してみる。
ある一枚の画像が現れる確率は、
P(ある一枚の画像) = 1 ÷ (1画素の色数) ^ 画素数 = = 1 ÷ (1画素の色数) ^ (横の600 × 縦の500)
1画素の色数は、10段階 × 3色 の 30 で計算してみる。
これより、情報量 I は次のようになる。底は2で計算している。(対数の公式利用)
I = - log P( ある一枚の画像 ) = - log (1 ÷ (30) ^ (600 × 500)) = (600 × 500) log 30 ≒ 1.5 × 10^6 ビット
一秒間に30枚程度見ると考えると、1.5 × 10^6 × 30 = 4.5 × 10^7 ビット/秒 程度と言える。
（２）読み取りや聞き取りを、読むスピードから概算してみる。
(2-1) 日本語は、16×16ピクセルで、白黒と計算すると１文字の情報量は次のように計算できる。
I = - log ( 1 ÷ 2 ^(16×16)) = - log 2^(-(16×16)) = 256 ビット
(2-2) アルファベットなら 5×7ピクセルで、情報量I = 35ビット
前後の情報から平均情報量は、もっと少なくり、実質では12ビット程度といわれる。
そして、仮に1秒間に10文字程度読めるとすると、12 × 10 = 120ビット/秒 程度になる。
（３）聞こえる情報の概算
音の単位には、音圧のPa（パスカル）や音圧レベルのdb（デシベル）が使われ、以下に目安を示す。
| 人間が聞こえる限界の音 | 20Pa | 1db |
| ささやき声 | 200Pa | 40db |
| 会話 | 20,000～100,000Pa | 60db～70db |
| 飛行機の音 | 20,000,000Pa | 120db(130db以上は痛みに感じる) |
なお、1Pa=1N/㎡で、1Nは1Kgを1m/秒^2 の加速度で動かす力である。
音圧レベルは次のように定義されます。(logの底は、10）
音圧レベル = 20 log (音圧Pa÷人間が聞こえる限界値Pa) = 20 log (音圧Pa÷20Pa) [単位:db デシベル]
0～60dbの範囲で圧力が現れる時の聞こえる確率は、20Pa÷20000Pa とすると、この情報量Iは次のように算出できるできるでしょう。
I = -log(20/20000) = -log10^-3 = 3×log10 ≒ 3×3.3 ≒ 10ビット
さらに、10KHzまで聞こえて、その周期で1ビットを送れると考えると、
10×10^3 × 音圧情報の10 = 10^5 ビット/秒 程度の情報処理能力と言える。
（４）意識する情報処理
脳の神経細胞(neuron)で、シナプス(synapse) と呼ばれる接続部で送られるパルスが300パルス/秒程度と言われ、これが情報量と言えるだろう。
図1
Certificate Authority
送り手は、自身秘密かぎで改ざんされることがない『デジタル署名』を受信者へ送信できる。
つまり、受信者側では、送信者の公開かぎより平文が改ざんされなていないことがわかる訳だ。
しかし、公開かぎ自体には人物を本当に特定するものは何１つない。公開かぎによって本当の人物を特定するのは困難である。
これを解決するための「かぎ管理」の方法の一つとして、２者間で使用する公開かぎの正当性を証明する第三者としての機関が必要になる。
これが認証局である。
国内では、日本べりサイン『http://www.verisign.co.jp/』、サイバートラスト、日本認証サービスなどが機関が有名である。
認証局の仕裏は、大きく分けて２つある。
・公開かぎとその公開かぎか誰のものであるかを証明する証明書を発行すること。
まず最初にキーペアー（秘密かぎと公開かぎ）を生成する。一般この生成はＷＷＷブラウザー内部で行える。
そして認証局に公開かぎとその公閉かぎの正当性を証明するような自分の属性（Ａさんの名前、メールアドレスなど）を一緒に送ることになる。
これに対して認証局では受け取った情報をもとにデジタルｌＤと言う公開かぎを発行する。
・登録されている公開かぎの問い合わせが第三者からあった場合に、それを証明書付きで送付すること。
一般にデジタルｌＤは、有効期限、認証番号、発行した認証局名に加え、登録者の属性（名前、メールアドレスなど）、登録者の公開かぎなどが
含まれている。これらを組み合わせたものをハッシングして認証局の秘密かぎて暗号化したしたもとなる。
そして、この認証局の公開かぎはブラウザに添付される形態になる。
例えば、認証局の大手であるベリサイン社であれば、ＲＳＡデータセキュリティー社の提唱するS/MIMEという暗号通信方法を使った
ネットスケープコミュニケーターやマイクロソフトインターネットエクスプローラーなどは、標準でこの公開かぎが添付されている。
これにより、電子署名付き暗号化メールの送受信では「盗聴」「改ざん」「なりすまし」のすべての危険を回避することができる。
なお、この場合のメールの暗号化には、共通かぎ暗号が使われる。それは共通かぎ暗号方式は公開かぎ暗号方式に比べ、
暗号化と復号化処理が高速で、しかも生成された文の大きさも小いためである。
そのため、メール全体を受信者の公開かぎで暗号化する手法でなく、共通かぎだけを受信者の公開かぎで暗号化し、
メール全体は共通かぎで暗号化する。
このように２つの暗号方式の利点を活かすことによって安全で高速な処理か実現されている。
なお、共通かぎは送信のたびに新しいものが生成される。
yahoo
MSN
エキサイト
Google