「情報理論って、結局何の役に立つの？」
陸が率直に聞いた。試験勉強で疲れているらしい。
「魔法だよ」葵が笑った。
「魔法？」
「見えないけど、毎日使ってる。それが魔法じゃなくて何？」
由紀が興味深そうに聞く。「例えば？」
葵がスマートフォンを取り出した。「これ一つに、どれだけの情報理論が詰まってるか」
「通信？」陸が推測する。
「そう。4G、5G、WiFi。全てが誤り訂正符号を使ってる。電波は不安定だけど、データは正確に届く」
ミラが静かに近づき、ノートに書いた。「LDPC, Turbo codes」
「低密度パリティ検査符号とターボ符号。シャノン限界に迫る強力な符号だ」葵が説明する。
「シャノン限界、前に聞いた」由紀が思い出す。
「理論的な最高効率。それに近い符号が、現代の通信を支えている」
陸が納得した顔をした。「じゃあ、動画を見るのも？」
「圧縮技術。H.264、H.265。情報源符号化の応用だ」
「1時間の動画が、数百メガバイト。圧縮なしなら何ギガバイトにもなる」
「すごい削減率」由紀が驚く。
「人間の視覚の特性を利用してる。目立たない情報を削り、重要な部分を残す」
ミラがスマートフォンを指差した。「Encryption」
「暗号化。情報理論の三つ目の柱だ」葵が続ける。
「銀行アプリ、メッセージアプリ。全てが暗号で守られている」
陸が真剣になった。「暗号も情報理論なの？」
「シャノンが暗号の理論的基礎も築いた。完全秘匿の条件を数学的に定義した」
「完全秘匿？」
「暗号文から、元のメッセージについて何も分からない状態。ワンタイムパッドがその例だ」
由紀が考え込む。「でも、実用的な暗号は完全秘匿じゃないですよね？」
「鋭い。計算量的安全性に頼ってる。解読に膨大な時間がかかるから、実質的に安全」
ミラが別の例を書いた。「QR code」
「QRコード！」陸が叫ぶ。
「あれも情報理論。リードソロモン符号で誤り訂正してる。汚れても読める理由だ」
葵はさらに例を挙げた。「ハードディスク、SSD。エラー訂正なしには動かない」
「CDやDVDも。傷があっても音楽が途切れないのは、誤り訂正のおかげ」
「インターネット通信も。TCPプロトコルはパケット再送で信頼性を確保する」
由紀が圧倒された。「情報理論、本当にあらゆる場所に…」
「機械学習も」ミラが静かに言った。珍しく、言葉で説明する。
「機械学習？」陸が驚く。
「クロスエントロピー損失。KLダイバージェンス。情報理論の概念が基礎だ」葵が補足する。
「ニューラルネットワークも、情報の圧縮と解凍と見なせる」
「全部つながってる」由紀が感動した。
葵が優しく笑った。「情報は、現代世界の共通言語なんだ」
陸がスマートフォンを見つめる。「小さな箱に、こんなに魔法が詰まってたのか」
「でも、魔法の原理は理解できる。それが情報理論の素晴らしさだ」
ミラが頷いた。「Understanding breaks the illusion, but creates new wonder」
「理解は幻想を壊すが、新しい驚きを生む」葵が訳した。
由紀が決意を込めて言った。「もっと勉強したい。この魔法を、自分でも使えるようになりたい」
「使えるよ。既に使ってる」葵が微笑む。
「え？」
「スマホを使う。メッセージを送る。動画を見る。全て、情報理論を使ってる」
陸が笑った。「知らないうちに魔法使いだったのか、俺たち」
「でも、原理を理解したら、もっと深く使える」
ミラが最後に書いた。「Magic is science we don't yet understand」
「理解されていない科学が魔法。でも、学べば魔法は科学になる」
窓の外で、夕日が沈んでいく。情報の魔法は、今日も世界を動かし続けている。