インバース（インバージョン）とは：意味・種類・応用をわかりやすく解説

インバース（インバージョン）の意味・種類・応用を図解と事例で初心者にもわかりやすく解説、実務や学習に役立つ入門ガイド。

著者: Leandro Alegsa

10-01-2026 16:37

インバースやインバージョンという意味もある。

「インバース／インバージョン」の基本的な意味

一般に「インバース（inverse）」「インバージョン（inversion）」は「逆（ぎゃく）」「反対」「逆転」を意味します。対象や文脈によって具体的な意味や使われ方が異なりますが、共通して「元の状態を反転させる」「順序や関係を逆にする」といった概念が含まれます。

主な種類とその説明

数学・代数の逆元（multiplicative inverse）：数 a の逆元は a × a⁻¹ = 1 を満たす数 a⁻¹（例：2 の逆元は 1/2）。
関数の逆関数（inverse function）：関数 f の逆関数 f⁻¹ は f(f⁻¹(x)) = x, f⁻¹(f(x)) = x を満たす。存在には f が一対一（単射）かつ全射（値域が共通）であることが必要。
行列の逆行列（matrix inverse）：正方行列 A に対し A·A⁻¹ = I（単位行列）を満たす行列 A⁻¹。存在条件は行列の行列式 det(A) ≠ 0。
幾何学的反転（geometric inversion）：円や球に関する反転（点 P をある半径 r の円に対して別の点 P' に写す操作）で、直線や円の写像として興味深い性質を持つ。
論理・ブールの否定（logical inversion）：命題や真理値の反転。真を偽に、偽を真にする（例：NOT 演算）。
信号処理・電子回路の反転：信号波形や電圧を反転（位相を180度ずらす）させる操作。インバータ回路など。
画像・色の反転：画像の明暗や色を反転（ネガ化）する処理。視覚的効果や解析で利用。
音楽の転回（chord/melody inversion）：和音や旋律の音程関係を逆にして別の形にする技法。
化学の立体配置の反転（Walden inversion 等）：光学異性体で配置が逆になる反応。
気象学の逆転層（temperature inversion）：通常の高度と温度の関係が逆転する現象で、汚染拡散などに影響。
言語学の語順反転（syntactic inversion）：英語の疑問文などで主語と助動詞を入れ替える操作（例：You are → Are you?）。
金融商品の「インバース」：価格が基準指数と逆方向に動く投資信託やETF（ショート戦略を容易にする）。

代表的な具体例

数の逆元：3 の逆元は 1/3（3 × 1/3 = 1）。
関数の逆関数：f(x) = 2x + 1 の逆関数は f⁻¹(x) = (x − 1)/2。
2×2 行列の逆行列（例）：
A = [[a, b], [c, d]] のとき、det(A) = ad − bc ≠ 0 なら
A⁻¹ = (1/det(A)) · [[d, −b], [−c, a]]。
幾何学的反転：原点からの距離 r を固定すると、点 P（距離 = p）に対応する点 P' は p·p' = r² を満たす。
音楽：C–E–G（根音Cの和音）の第一反転は E–G–C（根音が上に移動）など。
気象：夜間に地表近くが冷えて上空が暖かくなる「温度逆転層」は、汚染物質を地表近くにとどめることがある。

応用分野と実用上の注意点

数値解析・線形代数：逆行列を使って連立方程式を解くが、直接の逆行列計算は数値的に不安定になりやすく、LU 分解などの手法が推奨される。
暗号・セキュリティ：逆演算（復号）や乗法逆元は暗号理論で中心的役割を持つ。
信号処理・画像処理：フィルタの逆フィルタやネガポジ反転を用いるが、ノイズ増幅に注意が必要。
金融：インバースETFは相場下落で利益を得る仕組みだが、日々のリセットや複利効果で長期保有にはリスクがある。
化学・医薬：立体化学の反転は薬効や毒性に大きく影響するため精密な管理が必要。

「インバース」が使われる際のポイント

「逆」を意味するが、必ずしもその逆操作が存在するとは限らない（関数が単射でない、行列式がゼロなど）。
逆操作は理論上存在しても、計算や実装上は不安定または非効率な場合がある（数値誤差やノイズの増幅）。
分野によって「インバース」が指す具体像や注意点が異なるため、文脈を確認することが重要。

まとめ（簡潔に）

「インバース／インバージョン」は「逆」「反転」を表す幅広い概念です。数学的な逆元や逆関数、行列の逆行列から、音楽や化学、気象、金融まで多様な分野で使われます。重要なのは「逆操作が存在するか」「存在するならどのような条件か」「実運用での数値的・実務的リスクは何か」を確認することです。

サイエンス

逆数
反転（ジオメトリ）、コンフォーマルマッピングの特殊なタイプ
逆問題、科学や数学で、既知のデータにモデルを当てはめること
反転（地質学）：構造地質学において、局所的な短縮の結果、以前は基底であった領域が相対的に隆起すること。
逆転現象（気象学）、高さとともに上昇する気温
反転（核）、「反転の島」、核殻構造に異常のある元素群
染色体逆位（染色体の一部分が端から端まで反転している状態）。
窒素の反転。窒素を含む三角形の構造が裏返しになる化学反応。
統計力学において、系が低エネルギー状態よりも励起状態にあるメンバーの方が多い状態で存在する場合の「母集団逆転」。
生物学で、一部の動物種で一方の性から反対側の性に切り替わることを「性転換」という。
性倒錯（セクソロジー）、性別の役割が逆転すること、通常は同性愛を意味する用語で、主に古い科学文献に見られる。
反転（言語学）、世界の言語に見られる多くの異なる文法構文を指す用語。

技術情報

逆マルチプレクサ（またはデマルチプレクサ）：1つのデータストリームをよりデータレートの低い複数のストリームに分割する。
直流を交流に変換するインバータ(電気)
インバータ（論理ゲート）（または「NOTゲート」）。
優先順位の高いタスクが必要とする共有資源を優先順位の低いタスクが保持する「優先順位逆転