ランダムくんは今日も予測不能

ランダム性と予測不可能性が日常生活を面白くする、退屈にしない。

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「陸って、予測できないよね」

由紀の言葉に、陸が笑った。

「それが俺の持ち味!」

葵が興味を持った。「予測不能性。つまり、ランダム性だ」

「ランダム?」由紀が聞く。

「パターンがない。規則性がない。そういう性質だ」

ミラが静かにノートを開き、式を書いた。

「Kolmogorov complexity」

「コルモゴロフ複雑度」葵が説明する。「列を生成する最短プログラムの長さだ」

「難しい...」由紀が眉をひそめる。

「簡単に言うと、圧縮できない列がランダムだ」

陸が例を出した。「『AAAAAAA』と『AGKTQPZ』。どっちがランダム?」

「後者」由紀が即答する。

「正解。『AAAAAAA』は『7個のA』と短く表現できる。でも『AGKTQPZ』は、そのまま書くしかない」

葵が補足する。「ランダムな列は、自分自身より短い記述を持たない」

「それが真のランダム性だ」

由紀が疑問を持った。「でも、コインを投げたら、予測できないですよね?」

「表面的には。でも、物理法則で決まっている。初期条件が分かれば、計算できる」

「じゃあ、本当のランダムは存在しない?」

葵が真面目な顔をした。「古典物理学ではそうだ。でも、量子力学では本質的なランダム性がある」

ミラが追加した。「Quantum randomness is true randomness」

「量子のランダム性は、真のランダムだ」葵が訳す。

陸が手を挙げた。「じゃあ、コンピュータの乱数は?」

「疑似乱数だ。アルゴリズムで生成される。だから予測可能だ」

「え?」由紀が驚く。

「シード値が分かれば、全ての乱数列が再現できる。真のランダムじゃない」

葵は図を描いた。

「真のランダム:圧縮不可能、予測不可能 疑似ランダム:アルゴリズム生成、予測可能(シード知れば)」

「でも、良い疑似乱数生成器は、区別が非常に難しい」

由紀が考えた。「ランダムって、知識に依存するんですか?」

「鋭い観察だ」葵が感心した。「見かけのランダム性は、観察者の知識に依存する」

「例えば、暗号化されたメッセージ。鍵を持たない人には、ランダムに見える」

「でも、鍵を持つ人には、意味がある」

陸が興奮した。「じゃあ、俺の行動は?」

「他人には予測不能。でも、君自身には理由がある」

「だから主観的ランダム性だ」

ミラが微笑んで書いた。「Riku = high entropy source」

「陸は高エントロピー源だ」葵が訳す。

由紀が笑った。「褒めてるのかな?」

「情報理論的には、高エントロピーは豊富さを意味する。多様性だ」

陸が誇らしげに言う。「俺、多様性の塊!」

葵が総括する。「ランダム性は、情報理論の核心だ。予測できないからこそ、情報がある」

「完全に予測できたら、情報量はゼロ」

由紀が理解した。「だから、ランダム性は敵じゃなくて、情報の源なんですね」

「まさに。暗号、シミュレーション、機械学習。全てがランダム性を必要とする」

ミラが追加した。「Randomness is creativity」

「ランダム性は創造性だ」

陸が嬉しそうに言う。「俺の予測不能さ、クリエイティブってこと?」

「ある意味で」葵が微笑んだ。「予測不能だからこそ、新しい可能性が生まれる」

由紀がノートに書いた。「ランダムくんは今日も予測不能。そして、それが素晴らしい」

四人は笑った。予測不能な世界は、情報に満ちている。

それが、情報理論の教えだ。