シグナル（信号）とは｜定義・種類・科学的概念とコミュニケーション

シグナル、信号、シグナリングは、以下を指すことがあります。

1. 科学的概念

シグナル（信号）は、ある情報を伝達するために変化する物理的・化学的・生物学的な状態やパターンを指します。科学分野では、信号は測定可能で、送信（生成）と伝達、受信（検出）と解釈という過程で扱われます。

• 物理・工学的信号
  • 電気信号：電圧や電流の時間変化（例：オーディオ信号、デジタルビット列）
  • 電磁波：無線・光通信での搬送波（例：ラジオ波、赤外線、光ファイバーの光信号）
  • 音響信号：音圧の変化。マイクで拾い、スピーカーで再生される。
  • 機械的信号：振動や応力の変化。センサーで検出されることが多い。
• 生物学的・神経科学的信号
  • 神経インパルス（活動電位）：ニューロン間での情報伝達。
  • 化学シグナル：ホルモンや神経伝達物質による長距離・短距離の情報伝達。
  • 細胞内シグナリング経路：受容体からのシグナルが細胞内で伝わり応答を引き起こす。
• 情報理論と信号処理
  • 信号はしばしばノイズと区別され、信号処理はノイズ除去、フィルタリング、サンプリング、復調などを含む。
  • 信号対雑音比（SNR）やエントロピーなどの概念は、伝送の効率や信頼性を評価するために用いられる。
• 数学的表現
  • 時間領域・周波数領域での表現（フーリエ変換など）や、離散信号と連続信号の区別。
  • 線形時不変システム、インパルス応答や伝達関数による扱い。

2. コミュニケーション

コミュニケーションにおけるシグナルは、ある個体（送り手）が別の個体（受け手）に対して意図的・非意図的に送る情報や手がかりです。生物学、社会学、経済学、言語学などで広く研究されています。

• 動物行動学・進化生物学
  • 繁殖期のディスプレイ、警戒の鳴き声、体色や角の大きさなどは全てシグナルとして機能する。
  • シグナリング理論（例：ハミルトンやザイアードの研究）は、シグナルの正直性（honest signalling）や偽装（デセプション）を説明する。
• 人間のコミュニケーション
  • 言語（音声・文字）による明示的なシグナル。
  • 非言語的シグナル：ジェスチャー、表情、服装、姿勢など。これらはしばしば社会的な情報を伝える。
  • 象徴的シグナル：旗、標識、交通信号など規約に基づくシグナルは安全や秩序を保つ。
• 経済学・ゲーム理論
  • 市場における価格や資格・学歴は、能力や意図を示すシグナルとして機能する（例：学歴が雇用可能性のシグナルとなる）。
  • シグナリングはコストを伴うことが多く、そのコストが正直性を担保する場合がある。
• 技術的コミュニケーション
  • 通信プロトコルにおける信号（制御信号、同期信号、エラーチェック用のビット列など）。
  • ネットワークや電子機器間でのハンドシェイクやステータス表示もシグナルの一種。

3. 名前

用語としての違いと使い分け：

• シグナル（signal）：英語由来のカタカナ語。学術・技術・一般語で広く使われ、特に工学・情報科学・生物学の文脈でよく用いられる。
• 信号：日本語の正式語。交通信号や電気信号など、工学的・日常的な文脈で使われることが多い。
• シグナリング（signalling）：行為や過程を指す場合に用いられる（例：企業が採用市場で行うシグナリング）。

例文：

• 「交通の信号に従って横断する。」
• 「脳は電気的なシグナルで情報を伝える。」
• 「企業が高い教育要件を設定することは、一種のシグナリングである。」

4. その他

その他の関連する使われ方や概念：

• 医療・診断：心電図（ECG）、脳波（EEG）などは生体シグナルの測定と解析を行う分野。
• 金融：市場の動きや経済指標は投資家にとっての「シグナル」（売買の合図）とされることがある。
• 文化・芸術：作品内のモチーフや象徴は観客に対するシグナルとして使われる場合がある。
• ソフトウェア／プログラミング：UNIXのシグナル（プロセス間通知）など、OSやAPIで「signal」という概念がある。
• 関連語：サイン（sign）、キュー（cue）、インジケーター（indicator）など。用途やニュアンスにより使い分けられる。

まとめると、シグナル／信号は情報を伝えるための多様な手段とその過程を指す広い概念です。物理現象から生物学的プロセス、社会的行為まで幅広く登場し、それぞれの分野で特有の理論や技術が発展しています。

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