ネットいじめなどに代表されるように、現在SNSなどのコミュニティサイトでは、多くの人権侵害にあたる表現がみられます。本書では、ネット人権侵害の現状と実際を知らせ盲目的なネット利用に警鐘を鳴らすとともに、その対策の端緒ともなるネットパトロールの実践を紹介し、ネット人権侵害対策の糸口を探ってゆきます。
インターネットが使いにくくなってきており、IoTの進展にも障害となりかねない。そのため、ネットワーク中立性に基づき、ユーザーも含めた公平な資金負担方法が模索されているが、単純に回線を太くするといった解決方法では次なる限界が待ち受ける。5Gの登場に期待する人も多いが、無線技術だけですべての問題の解決はできず、逆に5G本来の利便性が損なわれる可能性さえ指摘されている。本書では、NTTが発表したIOWN構想とともに、5Gの次なるステップであるbeyond 5Gの技術をマッチングすることで今まさに存在しているインターネットの危機を回避する方法を考える。
本書では,インターネットの仕組みや使用される通信プロトコルに着目して,「インターネットをさらに高速化する方法は?」,「海外と通信するとなぜ遅くなるのか?」といった7つの疑問に,数理的手法を用いて答えていきます。直観的には理解しづらいことも,数学を用いたモデルとして表現・分析されると,その特性が明確に理解できるようになります。
1章と2章ではインターネットで採用されているパケット交換方式を取り上げ,その優位点や弱点を回線交換方式と比べて解説します。3章ではインターネットが高速な理由であるパケット交換方式の特性について,待ち行列理論を用いて解説します。4章ではインターネットをさらに高速化する方法について,待ち行列理論における「リトルの法則」を用いて解説します。5章ではTCPの性質について数理的方法を用いて解説します。6章ではTCPによる長距離通信では情報の送受信に時間がかかる理由を解説します。最後の7章ではスケールフリーネットワークにより,少ない転送回数でも通信が可能な仕組みを紹介します。
序章 インターネットとは何か?
1 疑問1 インターネットはどこが優れているのか?
1.1 コンピュータネットワークの基礎
1.2 回線交換方式とパケット交換方式
1.3 パケット交換方式の利点
2 疑問2 インターネットに弱点はないのか?
2.1 コンピュータネットワークの品質とは
2.2 パケット交換方式の欠点
3 疑問3 インターネットはなぜ高速なのか?
3.1 コンピュータネットワークの「速さ」
3.2 待ち行列理論とは
3.3 M/M/1待ち行列
3.4 M/D/1待ち行列モデル
3.5 スイッチと待ち行列との対応
3.6 M/M/1とM/D/1の比較
4 疑問4 インターネットをさらに高速化する方法は?
4.1 待ち行列理論再び
4.2 リトルの法則
4.3 リトルの法則が意味すること:日常生活編
4.4 リトルの法則が意味すること:インターネット編
5 疑問5 インターネットは混雑するとなぜ遅くなるのか?
5.1 インターネットの「混雑」とは
5.2 インターネットの通信プロトコル
5.3 TCPの輻輳制御
5.4 TCPスループット方程式
5.5 インターネットが混雑すると遅くなる理由
6 疑問6 インターネットで海外と通信するとなぜ遅くなるのか?
6.1 コンピュータネットワークとトポロジ
6.2 TCPスループット方程式再び
6.3 海外と通信すると遅くなる理由
7 疑問7 インターネットは世界を小さくしたのか?
7.1 いろいろな「ネットワーク」
7.2 複雑ネットワークとは
7.3 目で見る複雑ネットワーク
7.4 ネットワークのスケールフリー性
7.5 複雑ネットワークの特徴量:平均経路長
7.6 ネットワークのスケールフリー性と平均経路長
参考文献
あとがき
疑問を通して,インターネットの理解を深め,新たな興味に出会いましょう(コーディネーター尾家祐二)
索 引
★「こどもプログラミング本大賞2020」(絵本・読み物部門)入賞!
1924年創刊の月刊誌『子供の科学』が、未来を生きる子供たちにとって大切な科学を楽しく、わかりやすく紹介する新シリーズ“子供の科学★ミライサイエンス”シリーズの第1弾!
テーマは「コンピューター・サイエンス」です。
コンピューターやインターネットはものすごい勢いで世界中に広がり、身近なものになりました。
例えば、ごはんを炊くとき、お釜に火をかけたら人間が火の強さや炊く時間を見ていなければいけなかったものが、炊飯器の中にコンピューターが搭載されたことで、おいしいごはんの炊き方の手順(アルゴリズム)がプログラムされ、自動化しました。
そしてこれからは、人工知能(AI)を搭載したマシンが生活の中で使われるようになり、日常のさまざまなモノがインターネットとつながって(IoT)、ますます便利になっていきます。
自分で考えなくてもコンピューターがあらゆることを自動で考えてくれる時代……
だからこそ、未来を生きる子供たちは、コンピューターがどう考え、働くのかを知り、人間がコンピューターをどう使うかのアイディアを出していくことが大切なのです。
「スマホもコンピューター?」、「プログラミングってなに?」、「世界中のおもしろい動画が見られるのはどうして?」
本書では、そんな身近でシンプルな疑問から入って、大人でも説明することがむずかしいコンピューターのしくみを、イメージ図をながめるだけでも理解が進むように構成しています。
監修は、「日本のインターネットの父」と呼ばれる、慶應義塾大学の村井 純教授。
一流研究者が、日本の子供たちに知ってもらいたいデジタルテクノロジーやインターネット技術の最先端の話を紹介しています。
■目次
Part1 コンピューターってなんだ?
Part2 コンピューターはどう考えている?
Part3 コンピューターがつながるしくみ
Part4 コンピューターのどこが危ない?
Part5 進化するコンピューター
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Part1 コンピューターってなんだ?
Part2 コンピューターはどう考えている?
Part3 コンピューターがつながるしくみ
Part4 コンピューターのどこが危ない?
Part5 進化するコンピューター
アリのことば、イルカのことばからストーリーは始まり、話をするサル、ネアンデルタール人、ホモ・サピエンスへと進み、ついに人類が初めて「ことば」を獲得した経緯、さらに世界中に様々な言語が生まれ、文字の発明があり、栄枯盛衰を繰り返すなか、われわれの世紀の到来、そしてラジオ・テレビなどマスメディアの影響、インターネットの出現などによって、今後われわれ人類の「ことば」はどう変わっていくのか?「世界語」となった英語の未来は?一気呵成に駆け抜ける壮大なヒストリー。
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パソコンやインターネットの疑問をQ&A方式で解説した一冊。
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