情報量の単位についておさらいしよう

2022/6/15 新しく学んだことをLTする会 #3 資料

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1. 情報量の単位についておさらいしよう
   2022/6/15
   新しく学んだことをLTする会#3
   

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2. 自己紹介
   アマレロ コーヒー焙煎人兼エンジニア
   twitter：@amarelo_n24
   ※アマレロ：ポルトガル語で「黄色」
   仕事：所属企業の情報セキュリティ統制
   特技：コーヒー豆焙煎
   好きなコーヒー：ブラジル ブルボンアマレロ
   好きなお菓子 ：ブルボンのお菓子全般（特にアルフォート）
   

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3. 情報量の単位の違いをおさらいしよう！！
   今日話すこと
   

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4. 情報量の単位って何気に使っていますが…
   GBとGiBとの違いにふと疑問を持った
   ので、調べてみました。
   

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5. 認識不足や誤りがありましたら、
   ご指摘いただけますと幸いです🙇
   

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6. 単位の前に付く数字、
   接頭辞には2種類ある。
   SI接頭辞、2進接頭辞
   

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7. SI接頭辞
   国際単位系 (SI) において、SI単位の十進の倍量・分量単位
   を作成するために、単一記号で表記するSI単位
   ※出典：Wikipedia
   https://ja.wikipedia.org/wiki/SI%E6%8E%A5%E9%A0%AD%E8%BE%9E#%E5%90%8D%E7%A7%B0
   

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8. 主なSI接頭辞
   接頭辞 乗数 十進数
   テラ（T） 1012 1,000,000,000,000
   ギガ（G) 109 1,000,000,000
   メガ（M） 106 1,000,000
   キロ（K） 103 1,000
   ヘクト（h） 102 100
   デカ（da） 101 10
   デシ（d） 10-1 0.1
   センチ（c） 10-2 0.01
   ミリ（m） 10-3 0.001
   マイクロ（μ） 10-6 0.000001
   ナノ（n） 10-9 0.000000001
   ピコ（p） 10-12 0.000000000001
   

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9. 余談
   1ℓ（リットル） = 10dℓ（デシリットル）
   1dℓ = 100mℓ（ミリリットル）
   ⇒デシリットルはリットルの1/10
   ⇒10マイナス1乗
   1m（メートル） = 100cm（センチメートル）
   ⇒センチはメートルの1/100
   ⇒10マイナス2乗
   

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10. 2進接頭辞
    デジタルコンピュータが扱うデータの大きさを表す単位に付す
    接頭辞。1998年、IEC（国際電気標準会議）にて承認。
    ※出典：Wikipedia
    https://ja.wikipedia.org/wiki/2%E9%80%B2%E6%8E%A5%E9%A0%AD%E8%BE%9E#:~:text=2%E9%8
    0%B2%E6%8E%A5%E9%A0%AD%E8%BE%9E%EF%BC%88%E3%81%AB%E3%81%97,%E7%A4%BA%E
    3%81%99%E6%8E%A5%E9%A0%AD%E8%BE%9E%E3%81%A7%E3%81%82%E3%82%8B%E3%80%82
    接頭辞 乗数 計算値
    キビ（Ki） 210 1,024
    メビ（Mi） 220 1,048,576
    ギビ（Gi） 230 1,073,741,824
    テビ（Ti） 240 1,099,511,627,776
    

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11. 人間は、10進数表記、 1KB = 1,000B と解釈することが多いが、
    コンピューターは、情報を2進数、1KB = 1024B と解釈する。
    両者をイコールで考えることが多いが、1KB = 1KiB ではない。
    それどころか、単位が大きくなると誤差が大きくなる。
    接頭辞 10進数 2進数
    テラ（T） 1012 1,000,000,000,000 240 1,099,511,627,776
    ギガ（G) 109 1,000,000,000 230 1,073,741,824
    メガ（M） 106 1,000,000 220 1,048,576
    キロ（K） 103 1,000 210 1,024
    

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12. SI接頭辞の厳格性
    SI接頭辞は、厳格に10 の整数乗を意味しているもので、
    2のべき乗を示すために用いてはならない。
    ※出典：国際単位系（SI）第9版（2019） 112ページ
    https://unit.aist.go.jp/nmij/public/report/SI_9th/pdf/SI_9th_%E6%97%A5%E6%9C%AC%E
    8%AA%9E%E7%89%88_r.pdf
    本来は、1キロビット = 1,024（ 210 ）ビット と表現できない。
    2のべき乗と共に用いる接頭語の名称と記号は、
    2進接頭辞で表現する必要がある。
    

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13. ただ、2進接頭辞表記が使われている
    ことってあまり見かけない。
    

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14. なぜ、2進接頭辞で書かれない？
    人間は10進数で数字を判断するため、誤差は出ても10進数で
    表示した方が単純で良いから？？
    TiBやGiBが広く世に知られていないから、TBやGBで表した
    方が楽だから？？
    

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15. 理由はよくわかりませんでしたが、
    GBとGiBが違うことはよくわかった！
    

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16. 2進数を意識させられる時
    ◆例
    PCのディスク、外付けHDDの容量表記は、〇GB、〇TBと表記されるが、
    実際は表記容量より少ない。
    ◆理由
    製品の容量掲載には、人間が普段認識しやすい10進数で表示されているが、
    コンピューターのディスク容量管理には、 2進数が使われている。
    そのため、製品表示とOSが認識するディスク容量に誤差が生じる。
    ２TB HDD がOS上で表示される容量は、約1.81TB ※
    ※ 2TB（2,000GB） / 1,099 ≒ 1.81TB
    

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17. まとめ
    ・SI接頭辞を使った容量表記と、2進接頭辞を使った容量表記は
    同じではない。容量が大きくなるほど誤差も大きくなる。
    ・2進接頭辞表記を見かけたら、使われている背景を考えるなど、
    注意しましょう。
    

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