情報

概説

情報とは何かという問いに、ただひとつの答えを与えることは困難である。
対応する英語の "information" は、informの名詞形であり、（心において）form（形）を与える、といった意味があり、語源としてはラテン語のinformationem（＝心・精神に形を与える）、さらに語源を遡れば、ギリシャ語のeidosという語にも遡り、プラトンによるideaイデア論における用法にも遡ることができる。
情報という用語は、informationは歴史的に見ると哲学的な意味を継承している。が、近代では、1の意味の、事象、事物、過程、事実などの対象について知りえたこと、つまり「知らせ」の意味で広く使われてきた。20世紀、1940年代までの日常言語では、情報が諜報と近い意味と見なされ、なんらかの価値あることを知ったとき「情報を得た」といったように用いていた。《価値》と結びつけられたものを《情報》としていたわけである。
1の意味での情報は「情報を交換する」「情報を流す」「情報が漏れる」「極秘情報」などのように用いられている。
2の意味の情報は、「情報時代」「情報社会」のように用いられている。
3の意味での情報は、生体の神経系のそれや、内分泌系のホルモン情報などの生体シグナルの他にも、遺伝子に保持されているそれ、あるいは生命が生きる過程で遺伝子や細胞内に新たに書き加えられたり書きかえられたりするそれで、他にも環境中の光や音、生命に影響を与えうるあらゆるものを「情報」とみなすことができる。
情報という概念は、生命、心、知識、意味、パターン、知覚、知識表現、教育、通信、コミュニケーション、制御、等々の概念と密接に関連しているのである。
以上のように混沌とした語られかたをするものではあるがまた一方で、情報理論に依って、意味との対応付けを完全に外部化し、シンボルを並べた列であり情報量として量られるものが情報である。と、捨象してしまう考え方もまたある。これは、たとえるならば、自動車エンジンについて技術的工学的な進歩があった結果、科学的理論的にエントロピーなどといった形に理論的抽象的に整理され、逆にその理論の側から技術的工学的な側にアプローチがされるようになったものと似ている、と言えるかもしれない。しかし、「通信技術、コンピュータ、自動制御装置等々が開発されたことによって、この意味での《情報》という概念が新たに形成されたのである」などといった記述が見られることもあるようだが、『通信の数学的理論』が書かれたのは1940年代後半であり、通信こそ発展していたが「コンピュータ、自動制御装置等々が開発」よりも前のことで（最初期のコンピュータは誕生していたが、情報理論の誕生を促すような直接の関連があったとは言いにくい）、少なくとも科学史的にはそのような記述は何かを誤解しているものと思われる。

日本語の単語の「情報」

日本語の「情報」は1876年（明治9年）に出版された『佛國歩兵陣中要務實地演習軌典』において、仏語 renseignement （案内、情報）の訳語として「敵情を報知する」意味で用いられたのが最初である。英語intelligenceの意味での「情報」の語の使用は、外務省国際情報統括官組織や防衛省情報本部などの情報機関に、現在でも見られる。
informationの訳としては、19世紀にはまだ情報という語をあてることはされていない。たとえば、1879年（明治12年）刊『民情一新』で、福澤諭吉はinformationの社会的影響について論じたが、当時、日本語に対応する訳語が存在せず「インフォルメーション」（59ページ最終行）と仮名書きしている。
ただしこの間ずっと、intelligenceの意味でしか使われていなかった、とする主張は事実誤認とみてよい。実際により広い意味で「情報」の語が使われている例もあり、たとえば1940年（昭和15年）発足の組織の名前「情報局」（いわゆる内閣情報局）がある。また、太平洋戦争以前に現在とほぼ同様の感覚で「情報」の語が使われているのを、たとえば海野十三の作品中などに見ることができる。
詳細については、情報処理学会創立45周年記念として、同学会の学会誌『情報処理』に寄稿・掲載された、「情報という言葉を尋ねて」(1)～(3)によいまとめがある。

多様な意味

冒頭に説明したように、生命に関わる情報としては、神経系のそれや、内分泌系のホルモン情報（身体の中で細胞同士が、神経システムを用いずに、微量物質によっておこなっている、直にやりとりしているそれ）、遺伝子に保持されているそれ、あるいは生命が生きる過程で遺伝子や細胞内に新たに書き加えられたり書きかえられたりするそれが挙げられる。他にも環境中の光や音、生命に影響を与えうるあらゆるものを「情報」とみなすことができる。

感覚器への入力だけとする限定的解釈

一部の人は「情報は、生物や有機的システムへの入力」と限定的に解釈する場合がある。さらにDusenberyは入力を2つに分類して考えた。ある種の入力はその生物（例えば、食物）やシステム（例えば、エネルギー）が機能を維持するのに重要な役割を果たす。Dusenberyは著書Sensory Ecology（1992）の中でそのような入力を「原因入力 (causal input)」 と称した。他の入力（情報）は原因入力との関連性においてのみ重要であり、将来、いつどこで原因入力が得られるのかを予測する役に立つ。一部の情報は他の情報との関連において重要だが、最終的には原因入力との関連がなければ意味がない、という。実際、情報は通常 弱い刺激として何らかの感覚システムで検出され、エネルギー入力によって増幅されてから生物や装置にとって意味のあるものになる。例えば、植物にとって光は原因入力であることが多いが、動物にとっても情報を提供する。花の反射する特定の色の光は光合成を行うには弱すぎるが、ミツバチの視覚はその光を検出し、蜜や花粉という原因入力を見つけるのに使う。植物側から見れば、そのような情報を発信することでミツバチを引き寄せ、受粉を手伝わせるという意味がある。

一般システム理論の見解

1945年に提唱された「一般システム理論」は、その後、科学的・工学的な部分はシステム科学やシステム工学として広く発展し発展的解消のようになったため、以下は専ら哲学的な議論であるが、情報を「なんらかの「パターン」」だと「見なす」。パターンが別のパターンの生成・変換に影響を与える、と見なす。一般システム理論という考え方では、パターンを知覚する意識は理論に含まれておらず、パターンを評価する必要もない、と考える。例えばDNAについて見てみると、ヌクレオチドの配列は有機体の形成や発育に影響を与える。一般システム理論における《情報》はこうした用法で用いられており、意識がなくとも情報は存在する、として、システム内を（フィードバックによって）循環するパターンを情報と呼ぶことができる、と考える。

関係性も考慮した情報概念

環境と個体をふくめて情報として捉える考え方もある。
1950年代に米国の心理学者J.J.ギブソンは《アフォーダンス》という概念を提唱した。情報は人間とは別にいわば“環境世界”の側に存在しはするが、人間に知覚されることによってそこに意味や価値が与えられる、という考え方であり、《情報》の概念を理解するには《環境》と《人間》の関係を考慮することが重要であるという面から把握されたのである。

物理と情報

マクスウェルの悪魔という1867年ごろに考案され、20世紀にも議論が行われた思考実験に、情報が関わっている。この実験では、情報とエントロピーの直接的関係が示されている。この思考実験は長らく難問として議論の的となっていたが、1980年代に、系のエントロピーを増大させずに情報を破壊することはできない、との見解に達した。エントロピーの増大とは、一般的には熱の発生を意味する。この考え方を論理回路に適用すると、ANDゲートが発生する熱エネルギーの理論的最小値はNOTゲートのそれよりも大きいということになる（ANDゲートは2ビットを入力として1ビットを出力するため、情報が破壊されているが、NOTゲートでは単に反転させるだけで情報が破壊されていないため）。こういった理論は量子コンピュータとも関連する（可逆計算）。
量子もつれ現象によって、2つの粒子が分離して参照されていない状態で、ある種の、光速を超えて「情報」がもたらされる、ように見える現象がある（「相互作用」ではない）。2つの粒子が離れ、一方の粒子が観測されて量子状態が決定されたとすると、自動的に他方の粒子の量子状態も決定される（ベルの不等式の破れ）。
しかし、これを利用して情報を間接的であっても光速を越えて伝達することはできない。アリスとボブが離れた場所に居るものとし、互いにもつれの状態にある量子がそれぞれの手元にあるものとする。アリスがその量子を観測することで、ボブの手元にある量子についての情報も、アリスは得ることができる。しかしその情報にもとづいてボブが手元の量子に何かをするためには、何らかの（古典的な）方法でアリスからその情報を送ってもらう以外に手段は無い。まとめると、観測によって、何か「光速を越えた情報の伝達」のようなことが起きるわけではない。
なお、極端な（しかも、検証の可能性の無い）仮説としては、我々の宇宙・物理世界が情報的な「シミュレーション」である、といったようなものもある（デジタル物理学）。

情報理論

（価値判断を除いた）情報の量的側面（情報量）については、コルモゴロフらによる確率論の確立といった背景もあるわけであるが、1948年にシャノンによって形式化され、こんにちでは「情報理論」と呼ばれている。たとえば、天気に「晴れ」「曇り」「雨」「雪」の4つの選択肢を設定した場合に、「晴れ」であることがわかれば、 = 2ビットの情報が得られたことになる、と考えるわけである。このように捉えた「情報」からは、価値的な側面が捨てられてしまっており、すでに「情報」という言葉の日常的な用法とは合致しないが、それとは別のひとつの用法を示している。

情報通信

情報理論の背景には「情報通信」がある（シャノンの論文のタイトルは「通信の数学的理論」であった）。

情報科学・情報工学

情報という言葉が現在のように多義的に用いられるようになったのは1940年代以降の通信工学、制御工学、コンピュータ科学等の発展に負うところが大きい。
様々な分野での情報にかかわる科学的研究の結果として、情報を科学的方法論によって扱う情報科学が次第に形づくられてきたのである。
自然科学においては、物質については物質科学によって、エネルギーについてはエネルギー科学によって、科学の領域で作り出された物理法則に還元して説明できるとしばしば信じられているが、《情報》というのはそうした物質科学やエネルギー科学で扱えるものとは別の存在として（物理法則では扱えない存在として）、情報科学という別の科学で扱うべき存在とされるようになった。意味と関連のある《情報》という存在を扱う情報科学は20世紀最大の知的遺産のひとつであるとも考えられている。

工業規格上の定義

情報処理用語の工業規格としては、国際規格 ISO/IEC 2382-1 およびそれと一致している日本工業規格 JIS X 0001（情報処理用語―基本用語）において、「情報」の用語定義は "Knowledge concerning objects, such as facts, events, things, processes, or ideas, including concepts, that within a certain context has a particular meaning." つまり「事実、事象、事物、過程、着想などの対象物に関して知り得たことであって、概念を含み、一定の文脈中で特定の意味をもつもの」とされている。

記録としての情報

記録は情報の特化した形態の1つである。記録とは、経済活動や取引の副産物として生み出され、その価値が認められて保持されている情報である。その主たる価値とは、その組織の活動の証拠としての価値だが、情報としての価値から保持されることもある。記録管理は記録の完全性を保証し、それらを必要なだけ長期間に渡って保持することを目的とする。
記録管理における国際標準として ISO 15489 がある。その中では記録を「組織または個人が法律上の義務に従って、または業務上の取引において、証拠として作成し、受け取り、維持する情報」と定義している。International Committee on Archives (ICA) は電子的記録に関する国際組織であり、記録を「何らかの活動の開始・遂行・完了の各段階において生成・収集・受信された特定の記録情報であり、十分な内容と構造を有していて、その活動の証拠となるもの」と定義している。

情報と記号学

Beynon-Daviesは、記号および信号-記号系における情報の多面的概念を提唱した。記号自体は記号学における4つの相互依存したレベル、層、分野、すなわち語用論・意味論・統語論・Empiricsにおいて考慮される。これらの4つの層は、社会と物理世界や技術世界を接続する役目を担っている。
語用論は、通信やコミュニケーションの目的を扱う。語用論は、記号の発行と記号が使われる文脈とを接続するものである。語用論が注目するのは、コミュニケーションを行おうとする者の意図である。言い換えれば、語用論は言語と行為を結びつける。
意味論は、コミュニケーション行為によって伝達されるメッセージの意味を扱う。意味論はコミュニケーションの内容を考察する。意味論は記号の意味を研究するもので、記号と行為の関係を研究するものである。意味論は記号とそれが指す概念や指示物の関係、特に記号と人間の行為の関係を研究するものである。
統語論はメッセージを表現する際に使われる形式を扱う。統語論はコミュニケーションにおける記号体系の論理や文法を研究する分野である。統語論は記号や記号体系の内容よりも形式を研究する分野である。
Empiricsはメッセージを伝達する信号、通信媒体の物理特性についての研究である。Empiricsは通信路とその属性（例えば、音、光、電子など）を研究する分野である。
Nielsen (2008)では、辞書における記号学と情報の関係を論じている。そこで提唱された lexicographic information cost という概念は、辞書を使う際に目的の項目を見つけるのにかかるコストと、その項目に書かれている内容を理解して情報を生成するのにかかるコストを指すものである。

Shu-Kun Lin は新たに情報を「データ圧縮後のデータ全体」と定義した。