デジタルとアナログを理解しよう！

デジタルとアナログの意味を考えたことはありますか？

この2つはコンピュータを理解する上でとても大切です。
ここでは両者の違いと、メリット・デメリットを解説します。

アナログ (analog) とは？

連続した量を他の連続した量で表示すること。

Wikipedia contributors. (2024, January 31). アナログ. In Wikipedia. Retrieved 15:32, March 18, 2024, from https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E3%82%A2%E3%83%8A%E3%83%AD%E3%82%B0&oldid=99068029

そもそもデジタルとかアナログってのは表現方法です。もしくは概念みたいなものです。
あるデータがあって、それをアナログで考えるかデジタルで考えるかの違いしかありません。

そしてアナログの根本的な考え方は連続です。ここでは時間を例に考えてみましょう。

現在時刻を0として1秒後を考えます。この1秒をさらに小さい単位にしましょう。ミリ秒、マイクロ秒、ナノ秒... と縮めていくと、限りなく無限に続きます。
それもそのはず、時間に区切りはなく、仮に時計の秒針が0秒から1秒を指しても時間は飛んでないからです。

このように連続した考え方を使ってデータを表現することをアナログと言います。

デジタル (digital) とは？

方法の1つで、情報をすべて離散的な値(飛び飛びの値)の集合として表現し、段階的な物理量に対応付けて記憶・伝送する方式です。

Wikipedia contributors. (2023, November 2). デジタル. In Wikipedia. Retrieved 15:58, March 18, 2024, from https://ja.wikipedia.org/w/index.php?title=%E3%83%87%E3%82%B8%E3%82%BF%E3%83%AB&oldid=97724228

デジタルはアナログの対になります。先程のアナログが連続なので、これの対は不連続です。
つまり値と値の間が飛んでます。ここでも同じく時間を使って考えましょう。

現在時刻を0秒として1秒後を考えます。時間が無限に繋がってることは先程説明しました。
では、その無限をデジタルではどうやって表現すればいいのでしょうか。

これは残念ながら表現できません。それはデジタルに無限の概念が存在しないからです。
ただ、そうは言っても現実的に時間をデジタルで表現できてますよね。何故でしょう？

要は限界まで細切れにして端数は捨てようって考え方です。故にアナログの完全なデジタル化は不可能なんです。

お互いのメリット・デメリットとは？

色々な情報がデジタル化されてることからも分かるように、デジタルのほうが優れてます。
はっきり言って天と地、人間とミジンコ、そのくらいデジタルとアナログには差があります。

では、デジタルは何が優れてるのでしょうか。最初にデジタルの究極のメリットを教えます。
それは情報が劣化しません。例え100年、1000年、10000年経ってもデータは劣化しないんです。

稀にデジタルを劣化しづらいと表現する人がいますが、何故曖昧なのか疑問を感じます。
デジタルとは0と1の集合であり、そのデータが同じなら完全に同一です。故に劣化はありえないんです。
仮にディスクが劣化して情報が欠損したとしても、それは記録媒体が劣化してるのであって中身のデータは劣化してません。

そして、この劣化しないに加えて、デジタルには完全複製できるメリットがあります。
先程も話した通りデジタルは0と1の集合なので、それをコピーすれば完全な複製体ができます。
しかもこれ、この世のどこかに完全体が1つでも残ってれば無限に増殖できるんです。

POINTデジタルで表現されたデータは一切劣化せず、完全な複製ができる。

ネットに流出した情報を完全に消せないのは、これが理由です。加えてネットは世界と繋がってます。
そんなデータを全て削除するのは不可能でしょう。だからこそ自身に関するデータの扱いには慎重になったほうがいいですよ。

他にもコンピュータと連携しやすいとか色々メリットはあるんですが、僕は劣化しない、つまりは財産の永続化が究極のメリットだと思ってます。

では、どうしてアナログは複製できないのでしょうか。確かに複製はできます。ただし、完全な複製ができないのです。
理由は簡単でアナログが無限の範囲を扱うからです。考えてみてください。無限の範囲を示すデータを完全にコピーできますか？

もちろん無理です。仮に誰かのライブ映像を記録したとして、それは完全に同じライブではありません。
例え見た目の映像が同じでも、それが示す値は0.00. . .001違う可能性があります。故に完全再現できてないのです。

それでもアナログには唯一のメリットがあって、デジタルで表現不可能な範囲を表現できます。要はデジタルが細切れで捨てた情報ですね。
ただ、これに関しては情報量の増加でカバーできます。実際、音を例にするなら昔のビットレートは低く、ハイレゾもありませんでした。
このように情報量が増えれば質はあがります。そして、その情報量が人間の認識範囲を完全に超えたとき、デジタルの完全勝利となります。

あとがき

デジタルとアナログは単なる表現方法の概念です。この概念を利用して様々な情報をデジタル化します。
そしてデジタル化というのは、対象のデータをコンピュータで表現可能な0と1にすることです。
音楽や画像、現在デジタル化されてる様々なデータにはルールが存在し、それに従ってデジタル化されてます。

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