情報処理応⽤B 第2回 情報の表現（⽂字，⾳声，画像） 藤⽥ ⼀寿

講義の予定 1. ガイダンス，コンピュータの歴史 2. 情報の表現（⽂字，⾳声，画像） 3. ハードウェアと情報産業 4. ソフトウェアの種類・ライセンス・特 許 5. インターネットとビジネス 6. コンピュータネットワークの仕組み 7. 情報セキュリティ 8. IoTとビッグデータ 9. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能とは- 10.⼈⼯知能 -⼈⼯知能の実現⽅法- 11. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能の技術- 12. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能の研究教育- 13. ⼈⼯知能 -プロンプトエンジニアリン グ- 14. ⼈⼯知能 -次世代⼈⼯知能- 15. ⼈⼯知能 -⼈⼯知能のリスク- 世界情勢の変化により，シラバスの内容を変更しています． 今後⼈⼯知能の知識が必要となるので，⼤ 幅に⼈⼯知能の内容を追加しています．

情報の表現

⽬的 • データ量の定義と計算を学ぶ． • コンピュータにおける⽂字，⾳声，画像の表現⽅法について学ぶ．

コンピュータでの情報表現 • コンピュータは0と1しか扱えない． • コンピュータが扱うあらゆる情報は0と1で表現されている． • ⽂字，⾳声，画像などの情報をコンピュータで扱うためには０，１す なわち２進数で情報を表す必要がある． 1001110100101 変換 変換 スマホの中の⾳声 1001110100101 PCの中の⽂書

データ量

データ量 • コンピュータでは，あらゆるデータが2進数で表されている． • その為，コンピュータで扱うデータの量は2進数を扱うのに便利なよう に決められている． 殆どの場合データ量は情報量ではない！！ 興味がある⼈は情報理論を学ぼう．

データ量の単位 • ビット (bit) • データが2進数何桁で表されるかを表す量 • あるデータが001で表されるのならば3ビットとなる． • バイト (byte) • 8ビットで表されているデータの量を1バイトとする． • 例：1Gバイトのファイルは，8000000000個の2進数で出来ている． データ通信20Gバイト→1ヶ⽉に160000000000個の2進数を受信できる． WiFi 54Mbps→1秒間に54000000個の2進数を受信できる．

データ量と補助単位（接頭辞） • コンピュータでは，我々が普段使う補助単位で表されたものと，コン ピュータ特有のルールで定められた補助単位を使う場合がある．どち らを表しているか場合によって異なるので注意を払う必要がある． ȑ÷ç˔ސR … ˜ ˿ɾɈ Вɾԕߙ ͭɾÄ օ …  ݟѤ) I Ʃ˜<ƴǕʳ) Dȗǡǔ̡ ˜ ʿ͸ø _ ű؝֑Ħ5 R U ͺøߙ _Γ ´ Ħ 5 R ȟ Ֆøߙ _т ´ Ħ 5 R Ä Óÿøߙ_ ђǹĦK R c4øߙ_Ǐђ֒Ħ5 R ۯӥ Ä ώư ˜ Ž > B @ g ° ï ) ‡}ȈÁ)ʐ Ǻ˜Ê} ? ) ƾÊ z e Ɂ ) ƾÊɁ± Ž ƾÊɁ± ] Þ mŗ ϩ … ‹ ݐӲ Ê } $ ´ x ˵ İ€` óİ͹(ߙ €%Śߙ `%F—.{R ǔ̡Dò Ö Sɝ Ě$ ɓ =ËɁ Ŝ֓ 5Í {&b ÄƎ , / ʊ 9) -ʊ *) ®Ǝ z‡ 5Ǝ 62 ‘ ^S5Q U! ƎqƎ ƎRƎ ƎzƎ Ǝ Ǝ .Ǝj~Ǝ Z .ƎkpƎ [\ Ǝ ƎlxƎ ‘ ęóUĥ^S5Q IB {&b ‘ U! -ʊ *) &*œƎ ­Ǝ =N wt-ʊ 5Ǝ  72 &*¬Ǝ Ÿ ȑ÷ç˔ސR … ˜ ˿ɾɈ Вɾԕߙ ͭɾÄ օ …  ݟѤ) I Ʃ˜<ƴǕʳ) Dȗǡǔ̡ ˜ ʿ͸ø _ ű؝֑Ħ5 R U ͺøߙ _Γ ´ Ħ 5 R ȟ Ֆøߙ _т ´ Ħ 5 R Ä Óÿøߙ_ ђǹĦK R c4øߙ_Ǐђ֒Ħ5 R ۯӥ Ä ώư ˜ Ž > B @ g ° ï ) ‡}ȈÁ)ʐ Ǻ˜Ê} ? ) ƾÊ z e Ɂ ) ƾÊɁ± Ž ƾÊɁ± ] Þ mŗ ϩ … ‹ ݐӲ Ê } $ ´ x ˵ İ€` óİ͹(ߙ €%Śߙ `%F—.{R ǔ̡Dò Ö Sɝ Ě$ ɓ =ËɁ Ŝ֓ 5Í {&b ÄƎ , / ʊ 9) -ʊ *) ®Ǝ z‡ 5Ǝ 62 ‘ ^S5Q U! ƎqƎ ƎRƎ ƎzƎ Ǝ Ǝ .Ǝj~Ǝ Z .ƎkpƎ [\ Ǝ ƎlxƎ ‘ ęóUĥ^S5Q IB {&b ‘ U! -ʊ *) &*œƎ ­Ǝ =N wt-ʊ 5Ǝ  72 &*¬Ǝ Ÿ (⾦⾕・服部, 基礎から学ぶ医療情報)

おまけ：ハードディスクやSSDの容量 • 2TB (Bはbyte)と書かれているハードディスクを購⼊したが， Windowsでは2TBと認識されていなかった．しかも，Windowsでは容 量が少なく表記されている． • メーカーや店が詐欺をしている? • メーカーは1000GB = 1TBで計算していたが，Windowsでは1024GB = 1TBで計算しているので，Windowsではメーカー表記の容量より少なくな る． • 2,000,000,000,000/1024/1024/1024/1024 = 約1.8TB

データの圧縮・展開 • データを⼩さくすることを圧縮，圧縮したデータをデータをもとに戻 すことを展開という． • 圧縮：データを⼩さくすること． • 展開：圧縮されたデータをもとに戻すこと． • 可逆圧縮：元のデータに戻せる圧縮． • ⾮可逆圧縮：元のデータに戻せない圧縮．⾳楽，画像，動画などが対象． • 圧縮ファイルの形式例 • zip • WindowsやMacOSの標準圧縮形式． • 通常この形式以外を使うことはない． ファイル 圧縮 ファイル 圧縮 展開，解凍 データ量を⼩さくする データを元に戻す 発展：データ量＞=情報量だから，データには余剰な部分がある． それを少なくすることでデータ量が減らせる（圧縮できる）．

⽂字の表現

⽂字の表現 • コンピュータで⽂字を表現するためには，⽂字と２進数の対応を決め る必要がある． • 各⼈，各組織が勝⼿に⽂字と２進数の対応を決めると，他の⼈，他の組織 の⼈が読めなくなる． • 共通のルールが必要になる． • 各⽂字に割り当てられる２進数表現，もしくは，⽂字と２進数の対応 関係（コード体系）のことを⽂字コードという． ⽂字 ⽂字コード 0 0110000 A 1000001 z 1111010 ⽂字 2進数 ⼀対⼀に対応させる 例

ASCIIコード（アスキーコード） • ASCII (American Standard Code for Information Interchange)コード はANSI (American National Standard Institute: ⽶国規格協会)により 開発された7ビットの⽂字コード． • ⽂字コードは8ビット（1バイト）で表現され，残り1ビットは世界中 で使⽤される様々な⽂字を割り当てて利⽤される． 8 S @ WX VN U ĊĖ ÝÖ ÙƊƋ : : : : # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # # : # # # # : # # # # : # # # # ÁÂ Ô ## p p p p p p p p "Ţńѕ =9-p EBp # 9: : : p E>4p ,+ p )p ¾ѕ 2Ϗ : p EFPp ,+p p *p Dp : p /FPp ,+p Ѝѕ p ׂ̧ ƅׂ ģϏ ŌϏ p /CGp ,+p Œѕ p ,p Fp : p .;?p <)+p ̛ر ر -p ƺѕ ĦϏ œϏ p )+8p EJ;p Ўѕ p 1p !Š ŔϏ p */9p /F*p !p 2p Lp Kp ŕϏ "p *Ep +);p "p 4p ƽѕ žѕ ŘϏ #p 4Fp -:p : !: ": @)p 91;9p EH*p Ë ƿѕ řϏ @*p IFp 0E+p OϏ : : : 11p 1Ep ƫ 9p @,p +Dp 3Ep :p ľϏ @-p ƅׂ̈́ DEp Ɓ "ѕ ž ńϏ @1p E7p ͑ƅׂ Ǡׂ Ρ Ͱ Ż ,-9p จࣈ จࣈίʔυ Χοί಺ਐ " [ B

⽇本語の⽂字コード • JIS漢字コード • 16ビット（2バイト）で表させるため2バイトコード（2バイト⽂字）と呼 ばれる事がある． • Shift-JIS • Windowsで使われていた経緯からよく⽤いられる⽇本語⽂字コードの⼀つ である． • EUC-JP • UNIX系のシステムでよく⽤いられていた．

UTF-8 • ASCIIコードに世界中の⽂字を加えたもの． • 現在最も標準的な⽂字コード • ⽇本ではUTF-8かShift-JISをよく⽬にする．

⽂字化け • ⽂字コードはたくさんあるため，ファイルの製作者が指定した⽂字 コードとファイルを開く⼈が指定した⽂字コードが異なると，ファイ ル製作者の意図した⽂章が表⽰されない． • 誤った⽂字コードでファイルを開いた場合，図のように意味をなさな い⽂字の羅列で表⽰される．これを⽂字化けという． • なぜ⽂字化けが起こるのか • ソフトウェアごとに標準の⽂字コードが異なる． • UTF-8への以降の過渡期のため様々な⽂字コードで書かれたファイルが混 在している． Zq @ ® Ǽ Ǽ ĞĂ 3 B pI @ g °ïŎ Ą | ɔí! ֔ ͑θ… ˜ ɰ e 1 Zq @ ® pI ͑θɰ y Þ DŽͰ+Ӏ … ij ¾nj #º# ʈ ĒZq½Një ij ¿Ȓ T6-* ] ,‚ jhP à–‘c; .‚ jhP åNc; s 6-*( ɛٕãDܼZq @ ® )۱Ɓz ňǧ Aを000として⽂ 章を書こう． 000を送る 000は0だから， あの⼈0を送っ てきた．

⾳声の表現

⾳声の表現 • ⾳声は波として表現できるアナログ情報． • ⾳は⼤きさとその時間変化で表される． • ⾳声をデジタル信号に変換するためには離散化する必要がある． • 離散化とは，連続の数値（連続値）を不連続の数値（離散値）に変換する こと • ⾳声をコンピュータで扱えるようにするには，標本化，量⼦化，符号 化という３つの処理を⾏う． ý ɱɱÐߣ : Ƕ  x U A ! Ƹ ù & Ò "ː˦ͻ īNJͻ ĩӠ Z ĩӠ ˩ Ǹ Zչ Ū l ȑϕ ճ! Ǔӂ t Z b ŀ љ ؜Ѳ ĩӠ \ - χĶ x P D Ūl ȑҬʱ Ó j 7 q Ř Ó j Й ~ N ‚â Z χĶͻ Ò D Zȟ ² ­ƒƒÐͬ Ƿʺ͑ƺ_! t Z & ت Ǔ ̀ Ǔӂ D t Z D Ʃ ! ϩУ D V e˜DZ›ɑȩ (⾦⾕・服部, 基礎から学ぶ医療情報)

⾳のデータに変化する流れ 標本化 符号化 ⾳を時間⽅向に離散化す る． ⼀定時間ごとに⾳の⼤き さの数値を保存する． େ͖͞ ࣌ؒ େ͖͞ ࣌ؒ େ͖͞ ࣌ؒ αϯϓϦϯά ྔࢠԽ େ͖͞ ࣌ؒ 0000 0010 0100 0110 0100 0000 0001 0010 0010 0011 0100 0101 0110 ⾳の⼤きさの数値を離散 化する． 時間と⼤きさの数値を2 進数に変換する．

典型的な⾳声データ • サンプリング周波数：44.1kHz • 1秒間あたりの44100個の数値で⾳声を表現 • 約0.000023秒ごとに⾳を分解 • ⼈の聞こえる上限の周波数（約20kHz）の2倍 • サンプリング周波数は⾳源の上限周波数の2倍必要（標本化定理） • 量⼦化ビット数：16bit（2B） • 65536段階で⾳の⼤きさを記述 • チャンネル数：2ch（ステレオ） 65536段階に 分ける． 1秒間あたり44100の数値がある． େ͖͞ ࣌ؒ

ハイレゾリューション（ハイレゾ）オーディオ • ハイレゾ・オーディオとは • CD⾳源よりサンプリング周波数か量⼦化数が多い⾳源もしくはそれを再⽣する 機器のこと • ⼈間の聞こえない⾳も再⽣，録⾳できるもの • 定義は曖昧 • ⽇本オーディオ協会による定義 • アナログ機器 • 録⾳マイクの⾼域周波数性能： 40kHz以上が可能であること。 • アンプ⾼域再⽣性能: 40kHz以上が可能であること。 • スピーカー・ヘッドホン⾼域再⽣性能: 40kHz以上が可能であること。 • デジタル機器 • 録⾳フォーマット: FLAC or WAVファイル96kHz/24bitが可能であること • ⼊出⼒I/F: 96kHz/24bitが可能であること。 • ファイル再⽣： FLAC/WAVファイル96kHz/24bitに対応可能であること。（⾃⼰録再機は、FLACまたは WAVのどちらかのみで可とする） • 信号処理: 96kHz/24bitの信号処理性能が可能であること。 • デジタル・アナログ変換: 96kHz/24bitが可能であること。 (https://kakaku.com/kaden/article/high-resolution-audio/)

ハイレゾオーディオ • ハイレゾ＝⾼⾳質ではないことに注意 • ハイレゾはただ可聴領域をこえた⾼周波数を含む⾳を含むというだけ • ハイレゾでは ⾼周波数の⾳ （ギザギザの⾳）をギザギザのまま表現で きる． • ハイレゾで⾳が滑らかになることはない． • ⾼周波数成分を持たないほうが滑らかになる． • より⾼周波数成分を含めるということは，時間変化の激しい波を表現でき るようになるということ． ローレゾの⾳声 ハイレゾの⾳声 ギザギザを表現できず なめらかな波になる ギザギザを表現できる． 原⾳

⾳声ファイルの種類 • ⾮圧縮⾳声フォーマット • 圧縮していない． • データ量がものすごく⼤きい． • wavなど • ⾮可逆圧縮⾳声フォーマット • 圧縮されている． • 圧縮されているデータは元の⾳声データに戻らない． • 簡単に⾔えば，⼈が⾳声から得られる情報に影響を与えない⾳を削除しデー タ量を減らす． • mp3，m4aなど • 可逆圧縮⾳声フォーマット • 圧縮されている． • 圧縮されているデータは元の⾳声データに戻すことが出来る． • 圧縮率は⾮可逆圧縮されたものより低い • FLAC，Apple Losslessなど ファイル 圧縮 ファイル 圧縮 データ量を⼩さくする 元のファイルに戻らない：⾮可逆圧縮 元のデータに戻る：可逆圧縮

⾳声ファイル • WAV • ⾮圧縮⾳声フォーマット． • MP3 (MPEG-1 Audio Layer-3) • ⾳声を圧縮して保存する形式． • ⼈間の聴覚⼼理を利⽤した圧縮がされている．⾮可逆圧縮． • mp4/m4a • MPEG-4規格の⼀部． • ⾮可逆圧縮． • MIDI • ⾳声そのものではなく，デジタル楽器の演奏データを保存することができ るファイル形式．

画像の表現

画像をコンピュータで扱うには • コンピュータは連続した数値を扱えない． • 画像全体を⼩さな四⾓の集まり（ピクセル / 画素）で表現する． • つまり，場所情報は離散値（整数）で表すことになる．

画像をコンピュータで扱うには • 画像全体を⼩さな正⽅形の集まり（ピクセル）で表現する． • ピクセルごとに⾊の情報を持っている． • しかし，コンピュータでは⾊も連続値で表現できない． • コンピュータでは⾊も離散値で表さなければならない．

画像データ • 画像は⼩さな正⽅形の集まりで表現される． • この正⽅形は格⼦状に並んでいる． • この正⽅形のことを画素もしくはピクセルと呼ぶ． • 各画素は⾊情報を持っている． • ⾊も離散値で表される． ըૉʢϐΫηϧʣ "σδλϧԽ

画像のデジタル化の流れ 標本化（サンプリング） 量⼦化

⾳のデータに変化する流れ (CG-ARTS, ディジタル画像処理) 元画像 標本化 空間をピクセル で分ける． 場所を離散化す る． ྔࢠԽ ⾊の濃淡を離散 値に変換する

カラー画像と⾊

そもそも⾊とはなんだろう？

光のスペクトル ⼊射光（様々な振動数 の光で構成される） ⼊射光が振動数ごとに分解される スペクトルを⾒ることで，⼊射光にどのような光が⼊っているかがわかる．(⽩い光はすべての⾊を含んだ光)

何故物に⾊は付いているのか ⽬ 反射 光 ⻘、⾚を吸収 ⽩い光 緑の光が反射 光は⽩く⾒える 物は緑に⾒える

⽬の構造 • 瞳孔 • 光の量を調節する．カメラの絞りと同様の役割． • ⽔晶体 • 焦点を合わせる．カメラのレンズと同様の役割． • 網膜 • 網膜にある視細胞が光を活動電位に変換する．カメ ラの光センサーと同じ役割をする． • 視細胞 • 桿体細胞と錐体細胞がある． • 桿体細胞は弱い光でも働くが⾊の区別はできない． • 錐体細胞は特定の周波数の光に応答し，⾊覚の基礎 となる． Œ ’ķ + ķ & ķ= 5 * = ? + ķ i­©É¾£ÔB)9 =Ô =˚6˚˚˚²£¨È Ô˚˚¿­©«È !Ԑ˚) ˚˚˚Ð˚˚Ð ˚˚Ð/˚Ð,, ˚6˚˚

⽬の⾊に対する特性 Figure 10.12 Color vision. The light absorption spectra of the four photopig- ments in the normal human retina. (Recall that light is defined as electro- magnetic radiation having wavelengths between ~400 and 700 nm.) The solid curves indicate the three kinds of cone opsins; the dashed curve shows rod rhodopsin for comparison. Absorbance is defined as the log value of the inten- sity of incident light divided by inten- sity of transmitted light. such sources are needed to match (nearly) all the perceived colors is strong 100 Short Medium Long 50 0 Wavelength (nm) 400 450 500 550 600 650 Relative spectral absorbance Rods hotoreceptor cell to bipolar cell to ganglion cell—is the ormation flow from photoreceptors to the optic nerve. ypes of photoreceptors in the retina: rods and cones. Both er segment composed of membranous disks that contain otopigment and lies adjacent to the pigment epithelium, ment that contains the cell nucleus and gives rise to synap- contact bipolar or horizontal cells (see also Figure 10.8). ht by the photopigment in the outer segment of the pho- s a cascade of events that changes the membrane potential d therefore the amount of neurotransmitter released by the Vision: The Eye 235 Ganglion Ganglion cell cell Horizontal Horizontal cell cell Amacrine Amacrine cell cell Amacrine cell Horizontal cell Rod Rod Ganglion cell Rod Rod Rod Rod Light Light Ganglion cell layer Distal Virtical information flow Virtical information flow To optic nerve To optic nerve Inner plexiform layer Outer plexiform layer Inner nuclear layer Outer nuclear layer Nerve fiber layer Photo- receptor outer segments Pigment epithelium Vertical information flow To optic nerve Proximal Lateral Lateral information information flow flow Lateral information flow Bipolar Bipolar cell cell Bipolar cell Cone Cone Cone Cone Cone Cone Cone Cone Cone Rod Rod Rod (B) ure of the retina. (A) showing overall nal layers. (B) Dia- cuitry of the retina. n—photoreceptor, glion cell—provides e for transmitting o the brain. Hori- crine cells mediate n the outer and rs, respectively. The r designate relative enter of the eye er of the eye; outer, r, or toward the pig- (Neuroscience 3rdEd) ⼈間の⽬の網膜には，⾚，緑， ⻘それぞれの⾊に対応したセン サーがある． ⻘ 緑 ⾚

光の三原⾊ • ３種類の⾊を混ぜて様々な⾊（光）をつくる（加法混⾊）． • ⼈は⾚，緑，⻘の⾊を捉えるセンサを持つため，⾚，緑，⻘を混ぜて ⾊をつくる． • 光は混ぜることで，⽩に近づく． • ⾚，緑，⻘を光の三原⾊という． • ⾚，緑，⻘の英語の頭⽂字から RGBカラーと呼ばれる．

カラー画像の構成 (CG-ARTS, ディジタル画像処理) 3(# ըૉΛ֦େ ʢ࣮ࡍʹσΟεϓϨΠ Λ֦େ͢Δͱ̍ըૉʹ ͖ͭ̏৭ݟ͑Δʣ ⾚，緑，⻘の強さをあらわす画像がある． それら⼀組でカラー画像になる． 3つの画像を同時に表⽰することで，⼈間に は⾊がついて⾒える．

画像ファイルの種類 • Windows Bitmap (bmp) • Windowsの標準的な画像ファイル形式 • 基本的に無圧縮で保存するため，ファイルサイズが⼤きくなる． • JPEG (ジェイペグ，Joint Photographic Experts Group) • ⾮可逆圧縮のため，画像は圧縮され画質が劣化する． • 静⽌画像の主流な画像形式． • ⾃然画像の記録に向いている． • PNG (ピング，Portable Network Graphics) • 可逆圧縮のため，画像は圧縮されているが画質に劣化がない． • 透過度の情報も保存できる． • GIF (ジフ) • 256⾊以下の画像を扱うことができる． • 可逆圧縮のため，画像は圧縮されているが画質に劣化がない．256⾊に減⾊されて いる時点で劣化しているが… • アニメーションの保存もできる． ファイ ル 圧縮 ファイ ル 圧縮 データ量を⼩さくする 元のファイルに戻らない：⾮可逆圧縮 元のデータに戻る：可逆圧縮

画像や⾳楽で⾮可逆圧縮が⽤いられるのはなぜか？ • ⾮可逆圧縮では，圧縮したファイルはもとに戻らない． • Wordファイルが⾮可逆圧縮されると，圧縮前に書かれていた⽂章は読 めなくなる． • ⽂章などでは⾮可逆圧縮は使えない． • 画像や⾳楽は⼈間が分かれば良い． • 画像や⾳楽の中⾝が分かる程度にデータが劣化しても問題ない． • もちろん劣化しないほうが良いが，画像や⾳楽はデータ量が⼤きいので質 よりデータの削減を優先．

その他

2D CGと3D CG • 2次元コンピュータグラフィックス (2D CG) • CGのうち、2次元（平⾯）の対象領域に画像を描くこと，または，2次元平 ⾯上に描かれたCGのこと（IT⽤語辞典バイナリ）． 紙→画⾯内のキャンバス ⾊を塗る→画⾯内のキャンバスの⾊を変える

3DCGの簡単な原理 • 3次元コンピュータグラフィックス (3D CG) • CG（コンピュータグラフィックス）のうち，コンピュータ上で⽴体空間の 情報を⽣成し，仮想的な3次元の世界を投影したCGのこと（IT⽤語辞典バ イナリ）． • ⽴体を作成し（モデリング），その⽴体の配置や素材，光源などを設定し， それに基づき画像を⽣成する(レンダリング)． モデリング レンダリング 例え：コンピュータ内で フィギュアを作る 例え：コンピュータ内のフ ィギュアの写真を取る．

3D プリンタ • 3Dデータ（CADデータ）から速く安くものを作ることができる． • 3Dプリンタは数万円から購⼊できる． • ⾃作も可能 • 樹脂だけではなく，⾦属も扱える． • コンクリートを⽤い家を建てた例も． 学生作 (キャノンマーケティングジャパン)

画像処理の流れ 2次元データ 実空間 3次元データ 物体 画像 3Dスキャナ 3Dプリンタ レンダリング デジタルカメラ スキャナ ディスプレイ プリンタ モデリング ペイント ソフトなど

VR・AR・MR • 仮想現実 (Virtual Reality: VR) • コンピュータの中に作られた仮想的な世界を，あたかも現実のように体験 させる技術 (ASCII.jpデジタル⽤語辞典) • 拡張現実 (Augmented Reality: AR) • ⼈が知覚する現実環境をコンピュータにより拡張する技術、およびコン ピュータにより拡張された現実環境そのもの（wikipedia） • 複合現実 (Mixed Reality: MR) • 現実空間と仮想空間を咬合し，現実のモノと仮想のモノがリアルタイムで 影響し合う新たな空間を構築する技術 (wikipedia) • VR，ARのビジネスは歴史が古く，昔からサービスが出ては消えを繰 り返し，なかなか普及しない．

例 • セカイカメラ • ARのサービス．スマホのカメラの画像に情報をのせる． • 2009年商⽤サービス開始 • 2014年全サービス終了 https://www.itmedia.co.jp/news/articles/1312/17/news086.html https://www.itmedia.co.jp/mobile/articles/1004/12/news065.html

例 2015年発売 スマートグラス．⼯場のマニュアル表⽰に使う．

例 • スマートグラスでぶどうの剪定作業を⽀援 • 剪定すべき粒をスマートグラスで⽀援する． • 熟練者と同レベルの精度 (総務省資料： https://www.soumu.go.jp/main _content/000728561.pdf)

例 • バーチャルボーイ • 1995年発売 • ヘッドマウントディスプレイで表⽰される３Dのゲームができる．

例 https://www.youtube.com/watch?v=opsyzzHMJ3o 2020年発売

メタバース • コンピュータの中に構築された、3次元の仮想空間やそのサービス （wikipedia） • 仮想空間サービスの⾔い換えに過ぎず，昔から存在している． • Second Life (2003年サービス開始) • デジタルコンテンツをユーザが作ることが出来る． • 作ったコンテンツを売り買いすることが出来る． • ⼟地の売り買いレンタルが出来る． • Second Life内通貨はドルに変換可能 • FF14は現在最も普及しているメタバースとも⾔える． • Apexもメタバースと⾔えるかもしれない． • Apexで同窓会？

演習

演習 • ⾳声などのアナログデータをディジタル化するために⽤いられるPCM において，⾳の信号を⼀定の周期でアナログ値のまま切り出す処理は どれか．（基本情報技術者平成29年春期） 1. 暗号化 2. 標本化 3. 符号化 4. 量⼦化

演習 • ⾳声などのアナログデータをディジタル化するために⽤いられるPCM において，⾳の信号を⼀定の周期でアナログ値のまま切り出す処理は どれか．（基本情報技術者平成29年春期） 1. 暗号化 2. 標本化 3. 符号化 4. 量⼦化 ⼩テストで出る．

演習 • 3Dプリンタの特徴として、適切なものはどれか。（ITパスポート平成 31年春期） 1. 3D効果がある画像を、平⾯に印刷する。 2. 3次元データを⽤いて、⽴体物を形する。 3. ⽴体物の曲⾯などに、画像を印刷する。 4. レーザによって、空間に⽴体画像を表⽰する。

演習 • 3Dプリンタの特徴として、適切なものはどれか。（ITパスポート平成 31年春期） 1. 3D効果がある画像を、平⾯に印刷する。 ホログラムです． 2. 3次元データを⽤いて、⽴体物を形する。 3. ⽴体物の曲⾯などに、画像を印刷する。 4. レーザによって、空間に⽴体画像を表⽰する。

演習 • AR(Augmented Reality)の説明として，最も適切なものはどれか。（基本 情報技術者平成30年春期） 1. 過去に録画された映像を視聴することによって，その時代のその場所に いたかのような感覚が得られる。 2. 実際に⽬の前にある現実の映像の⼀部にコンピュータを使って仮想の情 報を付加することによって，拡張された現実の環境が体感できる。 3. ⼈にとって⾃然な3次元の仮想空間を構成し，⾃分の動作に合わせて仮 想空間も変化することによって，その場所にいるかのような感覚が得ら れる。 4. ヘッドマウントディスプレイなどの機器を利⽤し⼈の五感に働きかける ことによって，実際には存在しない場所や世界を，あたかも現実のよう に体感できる。

演習 • AR(Augmented Reality)の説明として，最も適切なものはどれか。（基本 情報技術者平成30年春期） 1. 過去に録画された映像を視聴することによって，その時代のその場所に いたかのような感覚が得られる。 2. 実際に⽬の前にある現実の映像の⼀部にコンピュータを使って仮想の 情報を付加することによって，拡張された現実の環境が体感できる。 3. ⼈にとって⾃然な3次元の仮想空間を構成し，⾃分の動作に合わせて仮 想空間も変化することによって，その場所にいるかのような感覚が得ら れる。 VRです． 4. ヘッドマウントディスプレイなどの機器を利⽤し⼈の五感に働きかける ことによって，実際には存在しない場所や世界を，あたかも現実のよう に体感できる。 VRです．

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