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講演抄録/キーワード
講演名 2011-09-30 14:05
フォン・ノイマンの考えていた情報理論 ~ 熱力学と論理学とデジタル情報による進化のメカニズム ~
得丸公明システムエンジニアIT2011-33
抄録 (和) 情報理論というとシャノンを思い浮かべる人が多い.しかしジョン・フォン・ノイマン(1903-1957)も,生命の自己複製と進化を自動的になしとげる複雑さを生みだすメカニズム「オートマトン」の研究として情報理論の必要性を訴えていた.そして,組合せ,熱力学,形式論理学,デジタルといった基本概念を吟味し,万能チューリングマシン,デジタル神経ネットワーク,長期記憶メカニズムといったシステム構成要素を論じていた.
情報は離散的で有限個の元からなる論理記号が,一次元状に配列された表現であり,それが媒体を変調して回線上を伝搬し,宛て先でデジタル復調されて複雑な意味を構築する.デジタル信号はアナログ信号よりも信号対雑音比(S/N比)にすぐれているから,組合せ理論にもとづいて符号語の種類が桁違いに多くなり,一回だけ送信すれば相手にメッセージが届く.ほぼ無限に作り出せる符号語が,一度送信するだけで相手に届くことの相乗効果として,短い符号語が意味単位の接続や意味の修飾を行うようになった.これが言語における文法,タンパク質合成における非コーディングRNA,コンピュータ・ネットワークにおけるプロトコルスイッチである.宛て先で処理されるための情報以外に,情報を処理する回路の組み立て方を指示した情報を宛て先に送ることができるので,情報によって情報処理回路を作れる.できあがった処理回路を処理回路を作る回路に投入すると,一段上のレベルの処理が可能な処理回路ができ上がる.これを何度も繰り返すと,だんだん処理できる複雑さのレベルが上昇し,複雑さのレベルが同等な子孫を生みだし,さらに複雑さを増した進化を自然に生みだせる.具象概念から類概念・関係性概念に発展したものが,抽象概念,公理,公理系へと発展する過程も自己増殖による複雑化と考えられる. 
(英) Most people think of the name of Claude Shannon, when they hear about Information Theory. However, it was John von Neumann (1903-1957) who realized the importance of Information Theory, which enables the self-reproduction of living organism and evolution toward the direction of complexity as automata. He evaluated the basic concepts such as “combinatorics”, “thermal dynamics”, “formal logics”, “digital”, and defined the functions of the Turing Machine, digital neural networks, and long-term memory system.
The information is composed with the distinctive and finite number of logical signals in one-dimensional sequential presentation. It modulates carrier, transfers over the channel and composes complex meaning at the destination after digital demodulation. As digital signals are superior to those of analog in terms of the Signal-to-Noise (S/N) ratio, they can compose infinite number of code by combinatorics, and the message arrives at the destination without any errors in a single transmission. Quasi-infinite number of code words and quasi-error-free communication yield synergetic effect: short code words become able to indicate the rules of conjunction of meaning units and modulation of meanings: they are the grammars in language, the non-coding RNAs in protein synthesis and the protocol switches in computer networks. It is remarkable that the information can not only send information to be processed at the destination but also specify how to construct information processing circuits. By repeating these procedures, one can increase the complexity level to be transferred by information. It is plausible that thus the self-reproduction of living organism and the evolution should have taken place autopoietically.
キーワード (和) 熱力学的エントロピー / デジタル言語学 / デジタル符号化 / デジタル情報処理装置 / 自己増殖オートマトン / 自然発生 / 公理的思考 / 自己組織化  
(英) Thermo-mechanical Entropy / Digital Linguistics / Digital Coding / Digital Information Processing Circuits / Self-Reproducing Automata / autogenesis / axiomatic thinking / Self Organization  
文献情報 信学技報, vol. 111, no. 220, IT2011-33, pp. 55-60, 2011年9月.
資料番号 IT2011-33 
発行日 2011-09-22 (IT) 
ISSN Print edition: ISSN 0913-5685    Online edition: ISSN 2432-6380
著作権に
ついて
技術研究報告に掲載された論文の著作権は電子情報通信学会に帰属します.(許諾番号:10GA0019/12GB0052/13GB0056/17GB0034/18GB0034)
PDFダウンロード IT2011-33

研究会情報
研究会 IT  
開催期間 2011-09-29 - 2011-09-30 
開催地(和) 東京工業大学 
開催地(英) Tokyo Institute of Technology 
テーマ(和) LDPC符号、一般: LDPC符号ワークショップと併催 
テーマ(英)  
講演論文情報の詳細
申込み研究会 IT 
会議コード 2011-09-IT 
本文の言語 日本語 
タイトル(和) フォン・ノイマンの考えていた情報理論 
サブタイトル(和) 熱力学と論理学とデジタル情報による進化のメカニズム 
タイトル(英) The Information Theory that John von Neumann had in Mind 
サブタイトル(英) The Mechanism of Evolution by Thermodynamics, Logics and Digital Information 
キーワード(1)(和/英) 熱力学的エントロピー / Thermo-mechanical Entropy  
キーワード(2)(和/英) デジタル言語学 / Digital Linguistics  
キーワード(3)(和/英) デジタル符号化 / Digital Coding  
キーワード(4)(和/英) デジタル情報処理装置 / Digital Information Processing Circuits  
キーワード(5)(和/英) 自己増殖オートマトン / Self-Reproducing Automata  
キーワード(6)(和/英) 自然発生 / autogenesis  
キーワード(7)(和/英) 公理的思考 / axiomatic thinking  
キーワード(8)(和/英) 自己組織化 / Self Organization  
第1著者 氏名(和/英/ヨミ) 得丸 公明 / Kimiaki Tokumaru /
第1著者 所属(和/英) 衛星システムエンジニア (略称: システムエンジニア)
Satellite System Engineer (略称: System Engineer)
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講演者 第1著者 
発表日時 2011-09-30 14:05:00 
発表時間 25分 
申込先研究会 IT 
資料番号 IT2011-33 
巻番号(vol) vol.111 
号番号(no) no.220 
ページ範囲 pp.55-60 
ページ数
発行日 2011-09-22 (IT) 


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