【小学生でも分かる】エクサバイトって何？
ないち：ねえねえ、地球上の情報の合計って１エクサバイトくらいって社会の授業で聞いたんだけど、エクサバイトって何？
Hideki：お、よく知ってるじゃん。何かで調べたの？
ないち：先生が言ってた。
Hideki：それなら、エクサバイトととの関係もきっと説明されたと思うけど；まあ、いいか。じゃあ一通り説明するね。
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登場人物紹介
Hideki - ITエンジニアで四児の父。内向的で少しオタク傾向がある。
ないち - Hidekiの一番上の息子。好奇心旺盛な小学生。自分の興味あることはガンガン調べるが、興味ないことは馬耳東風。
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1.エクサとバイト
Hideki:エクサバイトは、まずエクサとバイトっていう言葉に分けられるんだ。まず、バイト(Byte)は情報量を表す小さな単位のことで、256の状態を記録できる。エクサ(Exa)は10の18乗、つまり100京倍という意味だよ。
ないち:京って、あれか。一、十、百、千、万、億、兆、京、垓(がい)に出てくる京のことか。超大きいってことくらいしかわからないや。あと、その、じょうほうりょう？って何？
Hideki:情報量っていうのは、例えば、a,b,cっていうアルファベットの文字があるとして、a,b,cを表す番号を1、2、3と付けたとしたら、情報量としては、3になるってことだよ。
ないち:あ〜、わかった！
Hideki:ほんとか？？(この感じはいつもの分かったフリだろ。。)
2.バイトとビット
Hideki:バイトについて、もう少し説明すると、1バイトは256の状態まで表せるから、コンピュータの世界では、アルファベットの大文字26個、小文字26個、それから色々な記号も合わせて、1バイトで表すように決めているんだ。ASCIIコードっていうんだけど、アルファベット大文字は、65〜90の数字で表して、小文字は、97〜122の数字で表すんだ。
ないち:ふーん、じゃぁ日本語はどうなの？ 1バイトに日本語の文字は入らないの?
Hideki:日本語は文字数が多すぎて1バイトには収まりきらないんだよ。だから2バイト使って日本語の文字は表すんだ。
ないち:ってことは、256 x 2で512個の文字があるってこと？
Hideki:おしいなあ、256 x 256で65536通りになるよ。日本語は常用漢字(普段使う字)と平仮名、片仮名 合わせて3000種類くらいだから、2バイトあれば表現できることになる。
ないち:へ？なんで？ 2倍じゃなくて256倍になるの？
Hideki:なんでかっていうのは、そもそも1バイトが256ってことの意味を理解しないと、分かりにくいんだ。コンピュータが情報を扱う単位は実はもう一つあって、ビット(bit)というのが最小単位なんだよ。1ビットは0か1の2種類の状態を表すんだ。
ないち:それがどう関係あるの？
Hideki: 1バイトは、8ビットを一塊にしたものなんだよ。1ビットは0か1の2種類だって言ったよね？ ビットを2つ並べる=2ビットにすると、0と1の組み合わせが2倍になるんだ。下のような感じ。読み方は、00をゼロゼロ、11をイチイチと読むよ。数字の「じゅういち」とは違うからね。
1ビット = 0, 1
2ビット = 00, 01, 10, 11
同じように3ビットにすると、2x2x2で8種類になる。
3ビット = 000, 001, 010, 011, 100, 101, 110, 111
この0と1だけで、1桁ずつ増えていくのを2進数っていうんだ。いつも算数とかで使っている数字は0〜9までで1桁だから、10進数って呼ぶ。
3ビットでいくと、000から順番に10進数で表すと以下のようになる。
000=0
001=1
010=2
011=3
100=4
101=5
110=6
111=7
ね？ 3ビットが0〜7の合計8個の数字を表せるということは、8個の意味=状態を表せるって分かってきた？
ないち: ん〜、ちょっと待って。
2ビットが2x2=4、3ビットが2x2x2=8、、、(ブツブツ。。独言) わかった！
8ビットが2x2x2x2x2x2x2x2 (2の8乗) だから、1バイト=8ビット=256ってことか！
Hideki:その通り！ そうすると、2バイトは、16ビットと同じだから、どうなる？
ないち: 2(ビット)の16乗。(2の8乗)x(2の8乗)=256x256= 65536ってことか！
あー、疲れた。
(筆算でがんばって計算して疲れた様子)
Hideki:お〜、よく自分で納得できるまで計算できたね。偉い！
3.結局エクサバイトってどれくらい大きいの？
ないち:それで、1バイトがアルファベットの1文字で256種類までいける、2バイトが日本語の1文字で65536種類までいけるってことまでは分かったけど、エクサバイトってどれくらい大きいの？
Hideki:あ、そうだった。A4の紙1枚に文字をいっぱいに書くと大体500〜1000文字になる。1000文字は、アルファベットなら1バイトx1000=1000バイト。つまり1キロバイト(KB)くらい。1キロは1000っていうのは知っているよね？
Hideki:そう！さすが、興味あることはよく覚えている。ちなみに、日本語だと、１文字２バイトになるけど、文字の幅がアルファベットの２倍くらいあるから、A4の1ページ500〜600文字くらいになる。まあ、それでも結局２バイトx500文字＝1000バイトだから、どちらにせよA4の1ページが1キロバイトとみなせる。すると、キロの1000倍のメガは、1メガバイト＝1000ページになる。メガバイト＝10の６乗＝100万バイトだけど、最初にエクサは、10の18乗で100京倍だって言ったの覚えてる？さてさて、１エクサバイトは、何ページになる？
ないち:えっと、1ページ1キロバイトでしょー。100京➗1キロ=1000兆。1000兆ページ！
Hideki:正解！ だけど、1000兆ページと言ってもどれくらいかピンと来ないよね？ 地球上の人口が80億人弱だから、全世界の人が、一人1250ページ作文したら、1エクサバイト(EB)になるってことかな。
ないち:へ〜意外と大したことないんだね。
Hideki:A4で1250ページだよ？ 学校の宿題で書かされる原稿用紙(1枚400字)だったら、1500枚以上。書ける？
ないち:いやいやいやいや、無理。2枚が限界。
Hideki:だよね(笑) 2000年の全世界の情報量が6エクサバイトくらいだったけど、2020年で59000エクサバイトまで増えたらしい。
ものすごい勢いで増えているから、エクサバイトの上の単位もどんどん作られているんだよ。エクサバイトの1000倍がゼタバイト(ZB)、その1000倍がヨタバイト(YB)になってる。
ないち:どんどん大きくなっていくね。どこまで行くのかな？
Hideki:それはお父さんも分からないけど、宇宙の大きさは人間が全く想像できないほど大きいし、原子や素粒子の世界は想像がつかないくらい小さいから、情報量も限りなく無限大に近づき続けるのかもしれないね。
ないち:終わりがないってこと？
Hideki:いや、どこが終わりかは分からないけど、必ず終わりはあると思うよ。数学の世界では無限大っていう概念を作れるけど、情報量はこの人間が生きている世界の話だから、必ず限界はある。これは、仏教の論理なんだけど、始まりがあるものは、終わりがあるという話なんだ。人間は0(ゼロ)って理解できないんだよ。
ないち:え？だって1ビットはゼロとイチじゃないの？？ 何もないってことでしょ？
Hideki:何もないっていうのは、何かあるところから、何かが消えて、はじめて、「ない」って分かるんだよ。例えば、全く何も記憶がない人が、真っ白な空間を見ると、白い空間からは、何も認識できないでしょ？
ないち:うん。。
Hideki:だけど、リンゴを1個そこに置いてから、そのリンゴを消すと、「リンゴが無くなった。リンゴがゼロになった。」って認識するでしょ？つまり、1が認識できてそれが消えたことを0と言っている。最初から0だと、0を認識できない。
ないち:それで、、無限大っていうのは？
Hideki:うん、ちょっと待って今から言うから(笑) つまり、始まりは1なんだよ。0じゃなくて1。0=無しの反対は無限大だけど、1=有りをどんなに大きくしても無限にはならない。と、いうことは、この世界の現象は、無限ではなく有限なんだよ。少なくとも、情報量というものが、人間が認識している世界を扱っている限り、必ず終わりがあると思う。その果てに辿り着くのがいつの時代になるかは、全く分からないけどね。
ないち:へ〜、宇宙の終わりかあ。見てみたいなあ。
Hideki:ロマンがあるよね。
まとめ
Hideki: エクサバイトが何か分かった？
ないち:うん。エクサバイトは100京バイトで、1バイトは、アルファベット1文字。そして、1エクサバイトの情報を集めるのは、は全世界の人が1000ページ以上の作文をするくらいつらくて大変ものだってことでしょ？
Hideki:(つらいのは、完全に主観だけど;) うん、まあ、そんな感じ！
参考情報
[1] https://e-words.jp/w/エクサバイト.html
[2] https://e-words.jp/w/バイト.html
[5] https://japan.zdnet.com/glossary/exp/2バイト文字/?s=4
