「シャノンの定理」とは、情報理論の基礎を成す重要な定理であり、通信路の最大伝送速度(チャネル容量)を定義しています。この定理は、クロード・シャノンによって1956年に発表されました。シャノンの定理によれば、ある通信路の最大伝送速度は、通信路の帯域幅と信号対雑音比に依存します。
具体的には、チャネル容量 (C) は次の式で表されます:
[ C = B log_2(1 + frac{S}{N}) ]
ここで、(C) はチャネルの容量(ビット/秒)、(B) は通信路の帯域幅(ヘルツ)、(S) は信号の平均電力、(N) は雑音の平均電力を表します。この定理は、通信システムの設計において、効率的にデータを伝送するための理論的な限界を示しています。
シャノンの定理の重要な点は、伝送される情報の量と、ノイズの影響を受けながらも、情報をどれだけ正確に伝えるかという関係を理解することです。この定理は、デジタル通信やデータ圧縮、暗号化技術など、多くの分野で応用されています。