マエカワの備忘録的な何か

思い立ったが吉日

情報通信システム 其の八 20170608

通信路符号化に入っていきます

通信の途中でノイズがはいいてくることを前提としている.
 ⇒これがなかったら送った信号を相手が100%正しく復号できてしまう.通信路符号化をやる意義がなくなってしまう.

ということで、通信路符号化によって信頼性を保証したい.そのためにはどうするか.余分な情報を付加して誤りを検出しやすくすればいい.

4章では通信路のモデル化、通信路容量についてやっていく.

モデル化

ノイズのために入力と出力が必ず一致するとは限らない.このノイズについては確率的な振る舞いで近似することができる.つまり、ある確率で間違った符号を復号してしまうということ.
これから扱う通信路については、定常性通信、つまり、時間がたっても確率的な振る舞いが変わらないものを前提としていく.
確率的な振る舞いは入力系列 \displaystyle \vec{x}と出力系列 \displaystyle \vec{y}の条件付確率で表すことができる.

  \displaystyle \forall \vec{x},\forall\vec{y},p(y_0,y_1,...,y_{n-1}|x_0,x_1,...,x_{n-1})

また、この確率的な振る舞いにも「記憶のあるなし」が存在している.これに関しては情報源符号化定理の時に扱ったマルコフ符号化法などと同じようなイメージを持っておくといい.

定常無記憶通信路

この時、無記憶性より

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情報通信システム 其の七 20170601

結合エントロピー

 A=\{a_1,...,a_M\} B=\{b_1,...,b_N\}の結合確立を p(a_i,b_j)とするとき、 A B結合エントロピー H(AB)

  \displaystyle H(AB)=-\sum_{i=0}^M\sum_{j=1}^N p(a_i,b_j)\log p(a_i,b_j)

で表される.これは、 A Bが同時に生起したときに得られる情報量.
また、

  H(AB)\le H(A)+H(B)

が成立する. A Bが独立しているとき、等号.

条件付きエントロピー

 \displaystyle b_jが生起したとき \displaystyle a_iが生起する確率を \displaystyle p(a_i|b_j)とすると、 \displaystyle Bが起こった時 \displaystyle Aが生起するときの条件付きエントロピー \displaystyle H(A|B)
  \displaystyle H(A|B)=-\sum_{i=0}^M\sum_{j=1}^N p(a_i,b_j)\log p(a_i|b_j)
で表すことができる. \displaystyle \logの中に入っていないのは結合確立になっていることに注意する.

ちょっくら導出をしましょうか…。

  \displaystyle H(A|B)=-\sum_{j=1}^N p(b_j)\left\{\sum_{i=0}^M p(a_i|b_j)\log p(a_i|b_j)\right\}

  \displaystyle p(a_i,b_j)=p(a_i|b_j)p(b_j)より

  \displaystyle H(A|B)=-\sum_{i=0}^M\sum_{j=1}^N p(a_i,b_j)\log p(a_i|b_j)

ベン図で書くと

  \displaystyle H(AB)=H(A|B)+H(B)=H(B|A)+H(A)

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インタラクティブシステム論 其の四 20170518

コンボリューション

出力を周波数領域ではなくて、時間領域でしたい!!
ということで… \displaystyle X(\omega)=H(\omega)F(\omega)を時間領域に直してやる.

 \displaystyle \begin{eqnarray}x(t)&=&\int_{-\infty}^\infty X(\omega)\exp(j\omega t)d\omega\\&=&\int_{-\infty}^\infty H(\omega)F(\omega)\exp(j\omega t)d\omega\\ &=&\int_{-\infty}^\infty \left(\int_{-\infty}^\infty f(\tau)\exp(-j\omega t)d\tau\right)\exp(j\omega t)d\omega\\&=&\int_{-\infty}^\infty f(\tau)\left(\int_{-\infty}^\infty H(\omega)\exp(j\omega (t-\tau))d\omega\right)d\tau\\&=&\int_{-\infty}^\infty f(\tau)h(t-\tau)d\tau\end{eqnarray}

出てきたこいつをコンボリューション(重畳積分)という.また、コンボリューションは

  \displaystyle x(t)=f(t)*h(t)=h(t)*f(t)

で表し、演算子は" \displaystyle *".
つまり、フーリエ変換して伝達関数をかけて…といった周波数領域での処理は時間領域ではコンボリューションを取ればいいことがわかった.

コンボリューションとは何か

フーリエ変換の時間領域verがコンボリューションだということはわかったが、これはそもそもどんなものなのだろうか??

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読書中感想文:睡眠の話~快眠のためのヒント~ 内山真著 中公新書 2250

ということで、自分は内山先生が書かれた新書を読み進めております。
自分で進んで読んでいたらよかったのですが、まさかの「課題として」読むことになりました。
読んだ後で一気に思い出そうとするのはおそらく自分にはできないと思うんで、こんな形で残していこうと思います。
殴り書きみたいになってしまうかもしれませんが、悪しからず。

ということで早速本題へ。

2017年6月22日 ~p26

不眠に悩まされている人が結構いるが、昔の人のほうがストレスで眠れない日々を送っていたらしい。自然、天敵とか、考えてみると納得だ。サザエさんの磯野家。波平が不審者をバットを持って追い出そうという描写がたまにされているが、結局「夜も心配でなかなか熟睡できない」ことを表しているのかもしれない。
ストレスで目がさえるのも人間の本能。そうしないと大昔は生き延びることができなかった。
徹夜=瓶ビール1本飲んだ時と同じ判断能力
夜型朝方は生まれつき
大脳が大きくなったため、休憩させ、冷却しなければならない=「睡眠」
アフリカ睡眠病=寄生虫が脳に寄生。睡眠物質を大量につくり、昏睡状態にしてしまう。
酷使した脳の部分は他よりも深い眠りにつく。
 ⇒覚醒したままできないか?ある部分だけ寝てて、他は全部起きてるみたいな。
レム睡眠は睡眠全体の20%ほど。案外短い。
レム睡眠中、外部からの刺激をシャットアウトしている。内耳は緩むんだって。
さらに、筋肉という筋肉が弛緩してしまうので、電車に乗りながらレム睡眠なんてことはできないらしい。
ノンレム睡眠の軽睡眠期は眠りながらも外部の刺激をきゃちいしている状態。は飛んだがこの状態で、これは進化の観点から言っても妥当。
もともとは体を休めるレム睡眠があった。脳が大きくなるにつれ、脳を休める機能が必要になる。それがノンレム睡眠。レム睡眠⇒ノンレム睡眠。

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社会情報論 其の八 20170605

環境問題

 一番ネックになってくるのは責任倫理
  最近、パリ協定からアメリカが離脱.
   ⇒フランスや各国が避難している.

 情報化の影響で環境問題へのアプローチも変化してきている.
  ⇒この環境問題こそがリスクコミュニケーションの始まり.日本ではダイオキシン問題が当たる.

可動堰問題 吉野川

 吉野川で起こった問題.
  ⇒吉野川は洪水を起こす川として知られ、利根川などと一緒に「四国三郎」と言われている.その洪水の被害は江戸時代の時点で堰を作らなければならないほどだった.

 その堰を新しく作るのか作らないのかで意見が割れてしまったのがこの問題の核になっている.

 賛成側
  江戸時代に作ったものは老朽化が進んでいるので、修繕し、防災に力を入れるべき.

 反対側
  ・可動堰を作ることで下流域の生態系が変わってしまうかもしれない.
  ・巨額な費用をかけて実行するべきことなのかがわからない.
   ⇒この時期、全国的に河川開発に対する疑念が広がっていた.


 ここでリスクとハザードについて
  リスクは起こる可能性があるということ.ハザードは必ず起こることを指している.そして、この二つは全く違うものとして扱わなければならない.

  ポテトチップスの値上げ、販売停止は去年の台風が北海道にまで到達してしまったことが原因になっている.このような何年に一度レベルのものはリスク側に入れる.


 1999:インターネットでの署名を集める運動が高まってきた.

  余談:反対運動の中心となっているのは若者.現在はSNSで反対運動を求めることにより、思想を広めることができる.

 ⇒結局反対者が多く、計画を白紙にするしかなくなってしまった.

 現在の視点で考えると、どのような答えが最適解だっただろうか??

川辺川のダム建設問題 川辺川 五木村

 川辺川について少し.
  日本最後の清流として知られ、尺鮎が有名らしいです.

 ダム建設計画が発足したものの、40年たってもいまだに着手されていない.

  補足:八ッ場ダムの建設の時も一悶着あり、長期化した代表例.建設予定地の周りの住人が一番被害を受けている.

 ダムができるということで居住区を移したが、建設がストップするなんてことも.

 バックウォーター現象が起こるということでダム建設が発足したという背景もある.
  ⇒ダム問題が長期化することで、五木村で反対を取り下げ.反対運動を続けるにも気力、体力がいる.住人はともに限界だった.


 バックウォーター現象:閉水路において、下流域の水位の変化が上流にも影響してしまう現象のこと.


 しかし、その後「ダムはいらないんじゃないか」と考えた下流の人たちが反対運動を始めてしまう.
  ⇒このとき、ネットを利用し、「尺鮎トラスト」という資金確保の策を講じる.尺鮎を売った金で反対運動の資金源にしている.FacaBookも利用している.


 ⇒結局、「脱ダム宣言」などにより延期に次ぐ延期.いまだに完成には至っていない


 今まではこの手の問題はその地域の人たちの中で納まっていた.
  ⇒今はネットで拡散してしまい、当事者以外のところで議論されてしまっているケースもある.
    ex)沖縄の反対運動.外部から反対のプロが来ている.


 原発の時を例に挙げると、疑心暗鬼になっている状態では突拍子もない情報を信じてしまう.
  ⇒SNSでいろいろ情報が混じっていき、どれが本当の情報なのかもわからない状態に陥る.

 この時、研究者のことをぼろくそに言っている人などがいたが、これは一般の人たちが求めている情報と研究者が言えることのギャップがあったから.
  ⇒一般人は「確定要素」をほしがっているが、研究者側からしてみれば「可能性がある」リスクまでのことしか言うことができない.このギャップによって研究者不信につながったと言われている.

 リスクの考え方が違うと、選択も当然変わってくる
  ⇒SNSによる情報爆発も相まって難しくなってきている.

リスクコミュニケーション

 日本では化学物質の環境リスクが始まりで、PRTR制度とのかかわりが強い.
 PRTR制度についてのリンクを張っておきます.簡単に言うと、どれだけ化学物質が排出されるかを公表しましょうってやつ.
www.env.go.jp

 しかし、これはあくまで事業者の自己申告制.
  ⇒根本的な防止策としての役割は浅い

大阪:ダイオキシン問題(1997)

 ゴミ処理施設からダイオキシンが流出
  ⇒行政と民間の間で対策を決定.
   ⇒リスクコミュニケーションの誕生

 余談:医療関係者は受動喫煙だけではなく、喫煙自体を禁止させたい.WHOも日本の喫煙率は危険値に達しているとの見解を示している.

所沢市産のダイオキシン

 報道で「所沢市産の野菜からダイオキシンが検出」とのニュースが流れた.
  ⇒本当は煎茶で検出されただけで、「野菜」と広げて報道されてしまったために風評被害を受けた.その結果、農家をやめなければならない人まで出てきて、訴訟問題に発展した.

 この問題の流れは
  ①報道:報道内容、伝え方によるリスクコミュニケーション
  ②煎茶:ダイオキシン検出
  ③農家:訴訟問題
 のようになっているが、①と③ばかりが注目されてしまい、一番肝心であるはずの②の問題が薄れてしまったという背景もある.