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共通教育 「情報セキュリティ・モラル」 第 1 週 情報の本質

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共通教育 「情報セキュリティ・モラル」 第 1 週 情報の本質 - PowerPoint PPT Presentation


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共通教育 「情報セキュリティ・モラル」 第 1 週 情報の本質. 学習内容. 1.  情報 2.  情報の表現 3.  アナログ情報とデジタル情報 4.  コンピュータと情報処理. ※   本資料において,「 ED2 」なる透かしの入ったコンテンツは,下記の Web  サイトから引用したものである。 http://kyoiku-gakka.u-sacred-heart.ac.jp/jyouhou-kiki/index.html. 2. 2. 本時の目標について. 情報の本質を理解すること。 情報処理の本質を理解すること。

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Presentation Transcript
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共通教育「情報セキュリティ・モラル」第1週 情報の本質共通教育「情報セキュリティ・モラル」第1週 情報の本質

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学習内容

1. 情報

2. 情報の表現

3. アナログ情報とデジタル情報

4. コンピュータと情報処理

※  本資料において,「ED2」なる透かしの入ったコンテンツは,下記のWeb

 サイトから引用したものである。

http://kyoiku-gakka.u-sacred-heart.ac.jp/jyouhou-kiki/index.html

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本時の目標について
  • 情報の本質を理解すること。
  • 情報処理の本質を理解すること。
  • 情報がアナログ情報とデジタル情報の二つに大別され,両者の取扱いには本質的な違いがあることを認識すること。

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1. 情報

■我々は,さまざまな情報に取り囲まれ,それらを利用しながら生活している。

■それでは,情報とはどんなものを言うのであろうか。広辞苑によると,「情報」とは,「ある事柄についての知らせ」であるとか,「判断を下したり行動を起こしたりするために必要な,種々の媒体を介して得る知識」であるとされている。

■「情報の本質」を理解することは,情報の取扱いに関して現代社会が抱える問題点を認識する出発点となる。

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情報の例
  • 文字や記号が指し示すもの
  • 文章や言葉で言おうとしていること
  • 芸術作品の中心となる思想内容
  • 音や光により知覚するもの
  • パターン(時空間構造)が示すもの

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「情報」とは,ある事柄についての知らせであって,伝達され,利用されるものをいう。「情報」とは,ある事柄についての知らせであって,伝達され,利用されるものをいう。

情報を利用する側に伝わる事柄を「情報の意味」と言う。

情報とは

■ 同じ情報でも利用者にって価値が変わる

 緊急地震予告,海外の天気,株価・為替 …

■ つまり,情報の意味や価値は利用する側で決まる.

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  「情報の本質」は,伝達され,利用されることにある。

利用

伝達

伝達

利用

伝達

利用

情報の本質

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情報の本質(その2)

  情報は,その本質からして,できるだけ自由に流通され,できるだけ多くの人に共有されるべきものということになる。

  がしかし,...

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自由な流通が許されない情報

■自己情報コントロール権  本人は,自己に関する情報(個人

  情報やプライバシー情報)の流通をコントロールすることがで

  きなければならない。

■著作権著作物は,著作権者の許諾なしに,勝手に流通させ

  ることはできない。

※  これらを含む,情報に対するさまざまな規制は,多くの場合,

  情報の本質と調和せず,ここに,情報が重要な役割を果たす

  現代社会の抱える,深刻な問題がある。

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著作権侵害の例
  • (著作権については別な回でも改めて詳しく説明します.)
    • 「12. アップしたビデオが著作権侵害!」
      • 物語編 (4分02秒)
      • 解説編 (6分30秒)

=>確認問題「情報流通で注意すること」

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2. 情報の表現

■ 情報の本質は伝達と利用 …

ではどうしたら無形のものが伝達できるのか?

無形のものにその表現(人が認識できる形)を与える

■ 「情報の表現」に着目することは,情報の分類につながる視点を我々に与えることになる。

■情報の表現は,物理現象のパターン(時空間構造,つまり,時間的な変化や空間的な配置)を有しているので,その観点で整理してみる。

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12

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情報を表現するものの例
  • 文字や映像: 光と影のパターンを持っている
  • 音声: 周波数とその時間推移のパターンがある。
  • 電子媒体: ビット配列のパターンがある。
  • 人間の(頭の中の)言語的表現: 脳内神経回路網の発火パターンがある。

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情報の表現とは

  「情報の表現」とは,無体物である情報を,ある物理現象からなるパターン(時空間構造)として表すことをいう。

無体物  有形的な存在を有しないもの。

有体物  物理的に空間の一部を占め,有形的な存在を

  有するもの。

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3. アナログ情報とデジタル情報

  情報は,その表現に着目することで,アナログ情報とデジタル情報の二つに大別される。アナログ情報とデジタル情報とでは,それらの取扱いに本質的な違いがある。

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  「アナログ情報」とは,連続的な値をとる物理量で表される情報をいう。

アナログ情報とは

※ アナログ情報には,有体物に固定されているものが数多くあ

  る。例えば,美術作品の思想内容はその作品そのものに,音楽

  の主題は譜面にといった具合である。

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署名や押印の有効性

伝統的な法制度

有体物に固定されたアナログ情報の特徴
  • アナログ情報と有体物とが同一視される。

記憶媒体との関係は固定

  • アナログ情報の法的保護とは,有体物の法的保護を意味する。
  • 完全な複製物を作ることは,原理的に不可能である。複製物には,物理的な痕跡が必ず残る。
  • 改変するのが困難。

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  「デジタル情報」とは,広義には有限桁の値で表される情報をいい,狭義にはビット列で表される情報であって,コンピュータで処理するものをいう。

デジタル情報とは

ビット列0または1を並べたもの。(0や1の表現には,電圧,電流,磁気などの物理量が用いられる.)

デジタル情報では,アナログ情報と異なり,それを表現する物理量や記録する媒体との結び付きは,本質的なものではない。

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新たな法制度

デジタル情報の特徴
  • デジタル情報は,記録媒体から独立した存在である。
  • デジタル情報の法的保護には,特別な対応を要する。
  • 完全な,しかも大量の複製物を作ることが,容易に行える。
  • 容易に改変することができる。

コピー防止技術と新たな認証手段

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  「営業秘密」とは,秘密として管理されている生産方法,販売方法その他の事業活動に有用な技術上又は営業上の情報であって,公然と知られていないものをいう。

情報そのものを保護するための法制度の例(参考)情報そのものを保護するための法制度の例(参考)

  「不正競争」(不正の手段により行う技術上又は営業上の競争)を防止する目的で不正競争防止法(平成5年法律第47号)が制定されているが,平成15年の法改正により,営業秘密と呼ばれる情報そのものを不正な手段で取得し,又は不正競争の目的でそれを使用し,若しくは開示する行為等は,刑罰(3年以下の懲役又は300万円以下の罰金)の対象となった(同法第14条)。

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営業秘密の3要件(参考)

  技術上又は営業上の情報が営業秘密として保護を受けるには,当該情報は,次の3要件をすべて満たしていなければならない。

(1)秘密管理性(当該情報が秘密として管理されていること)

(2)有用性(当該情報が事業活動に有用であること)

(3)非公知性(当該情報が公然と知られていないこと)

  さらに加えると,秘密管理性の判断条件として,裁判所は,次の二つの要件に該当することが必要であるとする解釈に立っている。

①  認識可能性(当該情報にアクセスした者に当該情報が秘密であることを

  認識できるようにしていること)

②  アクセス制御(当該情報にアクセスできる者が制限されていること)

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4. コンピュータと情報処理

■ デジタル情報は,コンピュータで処理する情報であり,「データ」と呼ばれることもある。

■ コンピュータによるすべての情報処理は,プログラムによってあらかじめ規定されている。

以降はこれらについてもう少し詳しく...

23

23

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  「コンピュータ(電子計算機)」とは,電子的方式その他人の知覚によっては認識することができない方式で計算を行うものをいう。

コンピュータの基本構成要素

コンピュータとは

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  「プログラム」とは,コンピュータを機能させて一つの結果を得ることができるよう,処理内容をコンピュータに対する指令の組み合わせで表現したものをいう。

プログラムとソフトウェア

  コンピュータを機能させるものとしてプログラムを抽象的に捉えるときは,「ソフトウェア」という言葉が使われる。

25

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プログラム

コンピュータ

プログラムとコンピュータ

指令

指令1(まずはこうしろ。)

指令2(次はこうしろ。)

・・・

データ

結果

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変数aに値を入力

cの値を出力

int main (void)

{

inta, b, c;

printf (”a: ”);scanf (”%d”, &a);

printf (”b: ”);scanf (”%d”, &b);

c = a + b;

printf (”a + b = %d\n”, c);

return 0;

}

変数bに値を入力

aとbの和を変数cに格納

プログラムの例(参考)

  次に示すのは,2つの数を入力し,その和を出力するプログラムの例である。

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アルゴリズムをデータと結び付け,コンピュータを機能させるのが,プログラムである。アルゴリズムをデータと結び付け,コンピュータを機能させるのが,プログラムである。

プログラムとアルゴリズム

■ プログラムは,あらかじめ決められた定型的な一連の手続を記述する。

■ この手続を「アルゴリズム」と呼ぶ。

アルゴリズムという情報の表現がプログラムとも言える。

注意: アルゴリズムの保護特許法

プログラムの保護著作権法

28

slide29
プログラムとアルゴリズム(その2)

手続1: まずは...する。

手続2: 次は...する。

指令1

指令2

・・・

・・・

プログラム

アルゴリズム(の表現)

データ(の記述)

コンピュータを機能させる。

29

slide30

使用する文字を,ある一定の長さのビット列(0と1の並び)に対応付けたもにを「文字コード」という。使用する文字を,ある一定の長さのビット列(0と1の並び)に対応付けたもにを「文字コード」という。

文字コードについて

■つまり文字という情報の数値による表現の方法である。

■半角の数字や英字には,長さ8(1バイト)のビット列が対応す

  る。(ASCIIコードやJISコード)

■全角の文字(ひらがなや漢字)には,長さ16(2バイト)のビット

  列が対応する。(JISコード)

※  コンピュータでは,文字は特定の文字コードで対応付けられ

  たビット列として取り扱われ,文(文字列)はそれらのビット列を

  並べ連ねたものとして取り扱われる。

30

slide33
ビット列と2進数(参考)

  ビット列は「2進数」(基数を2として表現した数)を表すものと考えることができるので,コンピュータで処理されるすべての情報には,それぞれ,一つの「整数」が対応する。

  例えば,長さnのビット列bn-1…b1b0 (各biは0又は1を表す。)が表す情報には,整数

bn-1×2n-1+…+b1×21+b0×20

が対応する。

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ファイル形式
  • データはファイル(file)としてHDDなどの記憶媒体に格納される.
  • 正しいファイル形式を用いないと情報処理には問題が発生する.
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ファイル形式に問題がある例
  • 「25. 文字化けメールになったわけ」
      • 物語編 (4分08秒)
      • 解説編 (3分00秒)

=>確認問題「ファイル形式を意識する」

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  「コンピュータの行う計算」とは,ビット列を別のビット列に変換したり,一定の方式に従って複数のビット列にある処理を施し,一つのビット列を得たりといった,ビット列の操作をいう。

作成

ビット列の生成

修正

文書

ビット列の変換

削除

ビット列の消滅

計算

コンピュータの行う計算とは

※ ビット列は情報の表現であるから,コンピュータは情報の表現であるビット列を操作することで情報の操作を行っている。

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  「情報処理」とは,コンピュータでデータ(デジタル情報)を処理して,一つの結果を得ることをいう。

  「情報処理の本質」は,プログラムの指令に従って計算を行うことにある。

情報処理とその本質

  そして,

38

slide39

指令

計算

指令

計算

・・・

・・・

コンピュータ

プログラム

情報処理の本質
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最後に

  現代人はコンピュータの出力する結果を安易に信じてしまう傾向があるが,本当にそれで大丈夫なのだろうか。

課題

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  コンピュータの出力する結果を過信することは,コンピュータを機能させるプログラムがすべての事態に対処することができるようになっており,そこには誤りもないと,根拠もなく考えていることに等しい。

  ところで,プログラムを作るのは人間である。その人間が事前にすべての事態を把握し,誤りを犯さないなどと,あなたは,本気で信じることができますか?

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