【ITパスポート・情報Ⅰ】「圧縮覚えうた」で攻略！AIで作ったリズムで覚える圧縮アルゴリズム

はじめに

ITパスポート試験や、大学入試共通テスト「情報Ⅰ」の勉強をしていると、似たような用語が多くて混乱してしまうことはありませんか。
特に「圧縮アルゴリズム」の分野は、可逆・非可逆の違いや、ランレングス法の仕組みなど、覚えるべき定義が明確に決まっています。
この分野は共通テストでも、データのデジタル化やプログラミング的思考（アルゴリズム）の基礎として非常に重要です。
そこで今回は、試験に出る重要なポイントだけを凝縮し、音楽のリズムに乗せて覚えられる曲を作成しました。
教科書を読むだけでは頭に入らないという方も、この曲を聴いて耳から記憶に定着させてみてください。

AIを活用した楽曲制作

今回の楽曲制作には、最新の生成AI技術をフル活用しています。
まず、歌詞の作成にはGoogleの生成AI「Gemini」を使用しました。
ITパスポートや情報Ⅰの出題範囲に基づき、間違えやすいポイントや定義を正確かつリズムに乗りやすい言葉に変換しています。
そして、その歌詞を元に音楽生成AI「Suno AI」を使用して作曲を行いました。
教育的な内容でありながら、聞き流せるようなキャッチーな曲調に仕上がっています。

タイトル・歌詞の紹介

タイトル

圧縮覚えうた

歌詞

可逆圧縮は完全復元　元の状態に戻る
非可逆圧縮は完全には戻らない　情報を間引いて容量を下げる
可逆圧縮はデータの欠損許されない　プログラム テキストZIP PNG
ZIPはアーカイブと圧縮　パスワード設定可能
非可逆圧縮は圧縮率を高くしやすい　画質 音質変わっても気づかない
写真 音声 動画　JPEG MP3 MPEG
ランレングス法は連長圧縮　データの内容と繰り返し回数
得意なのは白黒FAX　苦手なのは写真
圧縮率は残ったデータの割合　圧縮後のサイズ割る元のサイズ　数値が小さいほどよく圧縮

楽曲の視聴

実際に作成した楽曲は、以下のリンクから視聴することができます。

YouTube

Suno AI
圧縮覚えうた（Suno AI）

歌詞の解説

ここでは、歌詞に含まれている用語の意味を、試験対策（ITパスポート・共通テスト情報Ⅰ）の視点で解説します。

1. 可逆圧縮と非可逆圧縮

歌詞の冒頭では、圧縮の最も基本的な分類を歌っています。
「可逆圧縮」は、解凍したときに元のデータと1ビットも変わらず完全に戻る方式です。
一方で「非可逆圧縮」は、人間の目や耳では気づかない程度の情報を捨てる（間引く）ことで、劇的にサイズを小さくします。
共通テストでは、この違いを用途（例えば「医療画像は診断のために可逆圧縮が好ましい場合がある」など）と絡めて問われることもあります。

2. ファイル形式とZIPの特徴

プログラムのコードや文章（テキスト）は、1文字でも変わると意味が通じなくなるため、必ず可逆圧縮を使います。
代表例としてZIPやPNGがあります。
特にZIPは、複数のファイルを一つにまとめる「アーカイブ」機能と、データを小さくする「圧縮」機能を併せ持っており、パスワードをかけることもできるのが試験のポイントです。
逆に、写真（JPEG）、音声（MP3）、動画（MPEG）などは、多少データが欠損しても問題ないため、圧縮率が高い非可逆圧縮が使われます。

3. ランレングス法（連長圧縮）

ランレングス法は、共通テストのアルゴリズム問題でも題材になりやすい手法です。
連続するデータを「データの内容」と「繰り返しの回数」で表現して短くします。

成功例（白黒FAXなど）：
元のデータ：白白白白白黒黒黒（8文字）
圧縮後：白5黒3（4文字）
→ 半分のサイズになりました！

失敗例（写真など）：
写真は、空の青色でも「少し濃い青」「少し薄い青」のように、隣り合う色が微妙に違うことが多いです。
元のデータ：青、薄青、濃青（3つ）
圧縮後：青1、薄青1、濃青1（6つ）
→ 逆にサイズが増えてしまいました！

このように、変化の激しいデータには向かないことを「苦手なのは写真」という歌詞で覚えておきましょう。

4. 圧縮率の計算

ITパスポートや共通テストの計算問題で出されることがあるのが「圧縮率」です。
ここで一番大切なのは、この分野における圧縮率は「どれくらい小さくなったか（減った量）」ではなく、「元のサイズに対して何％残ったか（残った量）」を指すということです。
計算式は以下のようになります。

\(\text{圧縮率} = \frac{\text{圧縮後のデータサイズ}}{\text{元のデータサイズ}}\)

（例）100MBのデータが、圧縮して20MBになった場合
誤った考え方：80MB減ったから、圧縮率は80％だ。
（× 間違い！）

正しい考え方：20MB残っているから、20 ÷ 100 ＝ 0.2
つまり圧縮率は20％。
（〇 正解！）

歌詞にある「数値が小さいほどよく圧縮」というのは、この「残った割合（20％など）」が小さいほど、より強力にデータが潰されている（サイズが小さくなっている）という意味です。

楽曲に込めたメッセージ

この曲は、単に用語を羅列しただけではありません。
試験本番で迷ったときに、ふとメロディを思い出すことで、「あ、写真は苦手なのはランレングス法だったな」と正解を導き出せるように設計しています。
特に「圧縮率は残ったデータの割合」という部分は、計算問題で「減った割合」と勘違いしやすいミスを防ぐための重要なフレーズです。
アップテンポなリズムに合わせて、楽しく口ずさみながら勉強の息抜きに活用してください。

まとめ

今回は、ITパスポート試験および共通テスト情報Ⅰ対策ソング「圧縮覚えうた」を紹介しました。
Geminiによる正確な歌詞作成と、Suno AIによる楽曲生成の組み合わせで、新しい形の学習ツールが作れることを実感しています。
デジタルデータの扱いは、これからの情報社会で必須の知識です。
この曲が、皆さんの合格への一助となれば幸いです。
試験勉強、頑張ってください。