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ルックアップテーブル

索引 ルックアップテーブル

計算機科学におけるルックアップテーブル(Lookup table)とは、複雑な計算処理を単純な配列の参照処理で置き換えて効率化を図るために作られた、配列や連想配列などのデータ構造のことをいう。例えば大きな負担がかかる処理をコンピュータに行わせる場合、あらかじめ先に計算できるデータは計算しておき、その値を配列(ルックアップテーブル)に保存しておく。コンピュータはその都度計算を行う代わりに配列から目的のデータを取り出すことによって、計算の負担を軽減し効率よく処理を行うことができる。高価な計算処理や入出力処理をテーブルルックアップで置き換えた場合、処理時間を大きく削減することができる。他にも、あるキーワードを基にあるデータを取り出すとき、その対応を表としてまとめたものもルックアップテーブルといえる。テーブルの作成方法には、コンパイル前に計算したものを静的に確保したメモリに格納しておく方法や、プログラムの初期化処理中に計算(メモ化)やプリフェッチを行っておく方法がある。また、入力された値がルックアップテーブルにあるか調べることで入力値のチェックを行ったり、プログラミング言語によっては、ルックアップテーブルに関数ポインタ(あるいはラベルへのオフセット)を格納しておいて入力に応じた処理を行ったりするといった応用的な使い方をされることもある。.

55 関係: 力まかせ探索参照の局所性定数時間常用対数三角関数三角法九九二分探索土星の環マルチプレクサハミング重みメモ化ランダムアクセスループ展開ローマ数字ブーリアン型ブール関数プリフェッチヒープソートテーブルジャンプテイラー展開データ構造デジタル回路分割統治法アーリヤバタキャラクタ (コンピュータ)キャッシュ (コンピュータシステム)コンパイラ最適化コンピュータグラフィックスコンピュータ断層撮影シーケンシャルアクセスジョンズ・ホプキンズ大学スタンフォード大学サンスクリット再実体化内挿入出力C言語確率分布線型探索線形補間真理値表統計学画像処理計算機科学配列連続 (数学)連結リスト連想配列FPGA...JavaPentium FDIV バグUnrolled linked list滑らかな関数数表 インデックスを展開 (5 もっと) »

力まかせ探索

力まかせ探索(ちからまかせたんさく、Brute-force search)またはしらみつぶし探索(Exhaustive search)は、単純だが非常に汎用的な計算機科学の問題解決法であり、全ての可能性のある解の候補を体系的に数えあげ、それぞれの解候補が問題の解となるかをチェックする方法である。 バックトラッキングと混同されやすいが、バックトラッキングでは解候補の大部分を明示的に探索することなく捨てることができる。例えば、エイト・クイーンは、8個のクイーンをチェスボード上で互いに取り合えない状態で配置するものである。力まかせ探索では 64! / 56!.

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参照の局所性

参照の局所性(さんしょうのきょくしょせい、locality of reference)とは、1つのリソースに複数回アクセスする処理に関する情報工学上の概念である。.

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定数時間

定数時間(ていすうじかん、Constant time)は、計算複雑性理論における用語で、問題の計算にかかる時間が入力として与えられるデータの大きさに依存せず一定であることを指す。O(1) で表される。 例えば、配列のひとつの要素にアクセスするのにかかる時間は、その場所を指定する1つの命令(操作)だけでよいため、一般に定数時間である。しかし、ソートされていない配列から最小の要素を探す問題は定数時間ではなく、検索にそれなりの時間を要する。アルゴリズム(選択アルゴリズム)を工夫しない場合、その処理には線形時間すなわち O(n) の時間を要する。要素数が既知で変化しないなら、アルゴリズムによっては定数時間となるものもある。.

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常用対数

常用対数(じょうようたいすう、common logarithm)は 10 を底とする対数のことである。数の表記で通常用いられる十進法表示と親和する。レベル表現の「ベル」などに使われている。.

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三角関数

三角関数(さんかくかんすう、trigonometric function)とは、平面三角法における、角の大きさと線分の長さの関係を記述する関数の族および、それらを拡張して得られる関数の総称である。三角関数という呼び名は三角法に由来するもので、後述する単位円を用いた定義に由来する呼び名として、円関数(えんかんすう、circular function)と呼ばれることがある。 三角関数には以下の6つがある。.

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三角法

三角法(さんかくほう)とは、三角形の角の大きさと辺の長さの間の関係の研究を基礎として、他の幾何学的図形の各要素の量的関係や、測量などへの応用を研究する数学の学問領域の一つである。様々な数学の分野の中でもきわめて古くから存在し、測量や天文学上の計算などの実用上の要求と密接に関連して生まれたものである(→歴史)。三角法と数表を用いることで、直接に測ることの難しい長さを良い精度で求めることができる(→応用分野)。三角法は平面三角法、球面三角法、その他の三角法に分けられる(→平面三角法、→球面三角法、→その他の三角法)。三角関数は歴史的には三角法から派生して生まれた関数である(→三角関数)。.

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九九

算数における九九(くく)とは自然数の乗法などの計算を表にまとめて語呂よく暗記する方法のことである。足し算九九や引き算九九や掛け算九九や割り算九九があるが、単に九九という場合は、普通1桁同士の掛け算九九を指す。また除数が1桁の割り算九九を八算(はっさん)、二桁を見一などという。.

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二分探索

二分探索(にぶんたんさく、binary search、BS)や二分検索やバイナリサーチとは、ソート済み配列に対する探索アルゴリズムの一つ。.

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土星の環

2006年9月15日、土星食の日にカッシーニによって撮影された土星の環の全景(明るさは誇張されている)。メインリングの外側、G環のすぐ内側の10時の方角に「ペイル・ブルー・ドット」(地球)が見える。 構成する粒子の径に応じて彩色した画像 土星の環(どせいのわ)は、太陽系で最も顕著な惑星の環である。μm単位からm単位の無数の小さな粒子が集団になり、土星の周りを回っている。環の粒子はほぼ全て水の氷であり、塵やその他の物質が少量混入している。 環からの反射光によって土星の視等級が増すが、地球から裸眼で土星の環を見ることはできない。ガリレオ・ガリレイが最初に望遠鏡を空に向けた翌年の1610年、彼は人類で初めて土星の環を観測したが、ガリレオはそれが何であるかはっきり認識することはなかった。1655年、クリスティアーン・ホイヘンスは初めて、それが土星の周りのディスクであると記述した。ピエール=シモン・ラプラス以降、多くの人が、土星の環は多数の小さな環の集合であると考えているが、実際には、環と環の間に何もない空隙の数は少ない。実際には、密度や明るさに部分的に極大部や極小部のある同心円の環帯であると考える方が正確である。 土星の環には、粒子の密度が急激に落ちる空隙が多数ある。そのうち2つでは、既知の衛星が運行しており、また他の空隙の多くは、土星の衛星と不安定共鳴を起こす場所にある。残りの空隙は、その生成過程が不明である。一方、タイタン環やG環等は、安定共鳴状態によってその安定性が維持されている。 メインリングの外側にはフェーベ環がある。これは、他のリングから27°傾き、フェーベのように逆行している。 最近の研究では、土星の環は土星に衝突する前に氷の殻を引き裂かれた衛星の残骸であるとする説がある。.

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マルチプレクサ

マルチプレクサ、多重器、多重装置、多重化装置、合波器(multiplexer)は、ふたつ以上の入力をひとつの信号として出力する機構である。通信分野では多重通信の入口の装置、電気・電子回路では複数の電気信号をひとつの信号にする回路である。しばしばMUX等と略される。.

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ハミング重み

ハミング重み(ハミングおもみ、Hamming weight)とは、シンボル列中の 0 以外のシンボルの個数である。典型的には、ビット列中の1の個数として使われる。.

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メモ化

メモ化(Memoization)とは、プログラムの高速化のための最適化技法の一種であり、サブルーチン呼び出しの結果を後で再利用するために保持し、そのサブルーチン(関数)の呼び出し毎の再計算を防ぐ手法である。メモ化は構文解析などでも使われる(必ずしも高速化のためだけとは限らない)。キャッシュはより広範な用語であり、メモ化はキャッシュの限定的な形態を指す用語である。.

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ランダムアクセス

ランダムアクセス(Random Access)とは、記憶装置などのデータへのアクセス方式のひとつで、端から順番にアクセスするというシーケンシャルアクセスに対して、何らかのアドレス付けによる番号などにより、目的のデータがある場所がわかっていれば、それを直接アクセスできる、というような方式である。Direct access storage device(DASD)など、「直接アクセス」という語もある。なお「ランダムアクセスメモリ」についてはRandom Access Memoryの記事を参照。 おおまかな説明になるが、例えばファイルシステムに利用しているディスクであれば、目的のファイルのパス文字列からinodeを得て、inodeからブロック番号を得る。ブロック番号は容易にディスクの実際のアドレス(Logical Block Addressing)に変換できるので、あとはディスクコントローラにそのLBAにアクセスするコマンドを投げる。ディスクコントローラにより、ディスクメディアであればヘッドが目的のセクタがあるシリンダに移動され(シーク)、目的のセクタが現れるまでディスクの回転を待ち、最終的に目的のセクタにアクセスが行われる。 シーケンシャルアクセスでは通常、端から全部のデータにアクセスしつつ、目的の場所まで待たなければならないので、レイテンシが膨大になる。それに対しランダムアクセスではどの場所のデータにアクセスするのでも、一般に同じ待ち時間でアクセスできる。(スループットの点では、シーケンシャルアクセス機器の存在意義を示すためもあって、近年のテープ機器などでは高性能化が進んでいる).

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ループ展開

ループ展開(ループてんかい、)は、プログラムのサイズを犠牲に実行速度を最適化する(時間と空間のトレードオフ)、と呼ばれる手法の1つである。ループアンローリング()とも呼ぶ。プログラマが手動で行うこともあるし、コンパイラが行うこともある。 ループ展開の目的は、毎回の繰り返しごとに発生する「ループの終了」条件のテストを減少させる(もしくはなくす)事によって、実行速度を向上させることである。ループは、ループ自体を制御するためのオーバーヘッドがなくなるように、独立した命令ブロックの連続に書き換えることができる。.

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ローマ数字

ーマ数字(ローマすうじ)は、数を表す記号の一種である。ラテン文字の一部を用い、例えばアラビア数字における 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 をそれぞれ Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ,Ⅴ,Ⅵ,Ⅶ,Ⅷ,Ⅸ,Ⅹのように並べて表現する。I, V, X, L, C, D, M はそれぞれ 1, 5, 10, 50, 100, 500, 1000 を表す。i, v, x などと小文字で書くこともある。現代の一般的な表記法では、1 以上 4000 未満の数を表すことができる。 ローマ数字のことをギリシャ数字と呼ぶ例が見られるが、これは誤りである。.

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ブーリアン型

ブーリアン型(ブーリアンがた、Boolean datatype)は、真理値の「真.

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ブール関数

ブール関数(ブールかんすう、Boolean function)は、非負整数 k 個のブール領域 B.

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プリフェッチ

プリフェッチ(prefetch)、事前読込み(じぜんよみこみ)は、コンピュータで、将来に利用が予測されるデータを予め、より高速なメモリに読み込んでおき、性能の向上を図る動作である。 例として次のようなものがある。.

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ヒープソート

ヒープソート (heap sort) とはリストの並べ替えを二分ヒープ木を用いて行うソートのアルゴリズムである(ヒープ領域とは無関係であることに注意する)。 アルゴリズムは、以下のように2つの段階から構成される。.

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テーブルジャンプ

テーブルジャンプは計算機プログラムの制御方式の一つである。テーブルジャンプに使用するテーブルをジャンプテーブルと呼ぶ。 ジャンプ命令を実行する際、ジャンプ先の番地(アドレス)を予め表の形でメモリに記憶させておき、それを参照してジャンプする方式。自己書き換えなどのテクニックと併用して使われる。複数の分岐先がある場合でも、短時間でジャンプが可能となる。 高級言語にもジャンプテーブルによる実装を考慮したものがあった。Pascalのcase文が変数に順序型のみを許容しているのが一例である。 UNIX系オペレーティングシステムのダイナミックリンクライブラリは、ロードされるアドレスが固定されていない。このため一種のテーブルジャンプでライブラリ内のサブルーチンにジャンプするようになっている。実行プログラムをロードした当初、そのジャンプテーブルは全てローダー(loader)にジャンプするように設定されている。ローダーはジャンプに使用されたテーブルのエントリに対応するライブラリルーチンにジャンプするのだが、その際にジャンプテーブル自身を書き換えて次回のコールからは直接ライブラリルーチンにジャンプするように変更する。 カーネルモードで実行されるデバイスドライバやファイルシステムもテーブルジャンプを使用してカーネル本体とのインターフェイスを実装していることが多い。open()、close()、read()、write()といったシステムコールの処理は最終的に個別のドライバやファイルシステムのコードを呼び出す。しかし、いずれも種類が豊富であるし、カーネルにリンクして構成されない場合もあるため、直接呼び出すことはできず、テーブルジャンプで呼び出すようになっている。例えば、UNIX系では仮想ファイルシステムが個別のファイルシステムのサブルーチンを登録するジャンプテーブルを管理する。ただし、この種の実装では単なる配列にアドレスを登録するのではなく、ドライバやファイルシステムの管理データ構造にジャンプテーブルが格納されている。従って、これはオブジェクト指向でいうカプセル化やポリモーフィズムに近い。.

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テイラー展開

数学において、テイラー級数 (Taylor series) は関数のある一点での導関数たちの値から計算される項の無限和として関数を表したものである。そのような級数を得ることをテイラー展開という。 テイラー級数の概念はスコットランドの数学者ジェームズ・グレゴリーにより定式化され、フォーマルにはイギリスの数学者ブルック・テイラーによって1715年に導入された。0 を中心としたテイラー級数は、マクローリン級数 (Maclaurin series) とも呼ばれる。これはスコットランドの数学者コリン・マクローリンにちなんでおり、彼は18世紀にテイラー級数のこの特別な場合を積極的に活用した。 関数はそのテイラー級数の有限個の項を用いて近似することができる。テイラーの定理はそのような近似による誤差の定量的な評価を与える。テイラー級数の最初のいくつかの項として得られる多項式はと呼ばれる。関数のテイラー級数は、その関数のテイラー多項式で次数を増やした極限が存在すればその極限である。関数はそのテイラー級数がすべての点で収束するときでさえもテイラー級数に等しいとは限らない。開区間(あるいは複素平面の開円板)でテイラー級数に等しい関数はその区間上の解析関数と呼ばれる。.

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データ構造

データ構造(データこうぞう、data structure)は、計算機科学において、データの集まりをコンピュータの中で効果的に扱うため、一定の形式に系統立てて格納するときの形式のことである。 ソフトウェア開発において、データ構造についてどのような設計を行うかは、プログラム(アルゴリズム)の効率に大きく影響する。そのため、さまざまなデータ構造が考え出されている。 多くのプログラムの設計において、データ構造の選択は主要な問題である。これは大規模システムの構築において、実装の困難さや質、最終的なパフォーマンスはベストのデータ構造を選択したかどうかに大きく依存してきたという経験の結果である。多くの場合、データ構造が決まれば、利用するアルゴリズムは比較的自明に決まる。しかし場合によっては、順番が逆になる。つまり、与えられた仕事をこなす最適なアルゴリズムを使うために、そのアルゴリズムが前提としている特定のデータ構造が選択される。いずれにしても適切なデータ構造の選択は極めて重要である。 この洞察は、多くの定式化された設計手法やプログラミング言語において、データ構造がアルゴリズムよりもキーとなる構成要素となっていることに現れている。大半の言語は異なるアプリケーションにおいてデータ構造を安全に再利用できるよう、実装の詳細をインターフェイスの背後に隠蔽するような、モジュール化のしくみを備えている。C++やJavaといったオブジェクト指向プログラミング言語はクラスをこの目的に用いている。 データ構造は専門的なプログラミングにとって非常に重要なので、C++におけるSTLや、Java API、および.NET Frameworkのようなプログラミング言語の標準ライブラリや環境において多くのデータ構造がサポートされている。 データ構造が実装を表すのかインターフェースを表すのかについてはいくらか議論がある。どのように見えるかは相対的な問題なのかもしれない。データ構造は2つの関数の間にあるインターフェイスとして見ることもできるし、データ型に基づいて構成されたストレージにアクセスする方法を実装したものとして見ることもできる。.

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デジタル回路

デジタル回路(デジタルかいろ。英: digital circuit - ディジタル回路)は、2つの不連続な電位範囲を情報の表現に用いる電子回路で、論理回路の実現法のひとつである。電位帯内であれば信号の状態は同じものとして扱われる。信号レベルが公差、減衰、ノイズなどで若干変動したとしても、しきい値の範囲内ならば無視され、いずれかの状態として扱われる。 通常は2つの状態をとり、0Vに近い電圧と、十分にマージンを取った電源電圧より低い5Vや3V、1.2Vといった電圧で表される。これらはそれぞれ「Low」「High」、又は「L」「H」と表現される。一般には Low を0や偽、High を1や真に対応させることが多い(正論理)が、諸事情により逆に対応させる(負論理)こともある。以上はトランジスタベースの現在広く使われている回路の場合で、真空管による回路など、電圧や方式は他にも多種ある。.

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分割統治法

分割統治法(ぶんかつとうちほう、divide-and-conquer method)は、そのままでは解決できない大きな問題を小さな問題に分割し、その全てを解決することで、最終的に最初の問題全体を解決する、という問題解決の手法である。.

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アーリヤバタ

アーリヤバタ(IAST: 、476年3月21日 - ?)は、古典期インドの天文学者、数学者。著作に『』(499年)と『アーリヤシッダーンタ』がある。各種の天文常数や円周率などの定数の精密化、を取り入れたインド数学の発展、インドの数理天文学の開拓といった業績がある。.

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キャラクタ (コンピュータ)

ャラクタ (character) は、文字のことであるが、情報処理においては「文字コード」で表される「文字集合」という集合の要素(「元」)のことである。.

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キャッシュ (コンピュータシステム)

ャッシュ (cache) は、CPUのバスやネットワークなど様々な情報伝達経路において、ある領域から他の領域へ情報を転送する際、その転送遅延を極力隠蔽し転送効率を向上するために考案された記憶階層の実現手段である。実装するシステムに応じてハードウェア・ソフトウェア双方の形態がある(今後コンピュータのプログラムなども含め全ての転送すべき情報をデータと表す)。 キャッシュ概要図 転送元と転送先の中間に位置し、データ内容の一部とその参照を保持する。データ転送元への転送要求があり、それへの参照が既にキャッシュに格納されていた場合は、元データからの転送は行わずキャッシュが転送を代行する(この状態をキャッシュヒット、キャッシュに所望のデータが存在せず元データから転送する状態をキャッシュミスという。なお、由来は不明で和製英語と思われるが日本の一部の文献及び資格試験において「キャッシュミスヒット」という用語が使われている)。もしくは出力データをある程度滞留させ、データ粒度を高める機能を持つ。これらによりデータの2種の局所性、すなわち時間的局所性と空間的局所性を活用し、データ転送の冗長性やオーバヘッドを低減させることで転送効率を向上させる。 コンピュータの各記憶領域を始めとして、ネットワークやデータベース、GPU、DSPなど様々なシステムの様々な階層に搭載されている。.

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コンパイラ最適化

ンパイラ最適化(こんぱいらさいてきか、Compiler optimization)の記事では、コンピュータ・プログラムの最適化に関する話題のうち、もっぱらコンパイラに関係するものに関して説明する。最も一般的な要求はプログラムの実行時間を最小化することであり、その次に使用するメモリ量を最小化することである。また、携帯可能なコンピュータが増えるにつれて、消費電力を最小化するという最適化も生まれてきた。 一部のコード最適化問題はNP完全問題であることが示されている。実際には、プログラマがコンパイラによる最適化の完了を待てる時間の上限なども考慮してコンパイラ最適化を実装する(最適化はCPU時間とメモリを多大に使用する)。かつては、コンピュータのメモリ実装量も実行できる最適化を制限する要因だった。 コンパイラメーカによっては、「コンパイラの最適化の能力が売り上げや評判に大きく影響する」と信じている場合があり、そういう信念に従って「最適化コンパイラ」と銘打つことがある。少なくとも、同程度にバグが無いコンパイラ同士であれば、という前提の範囲内なら、最適化の能力が高いほうが魅力的と言えるであろう。.

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コンピュータグラフィックス

ンピュータグラフィックス(computer graphics、略称: CG)とは、コンピュータを用いて作成される画像である。日本では、和製英語の「コンピュータグラフィック」も使われる。.

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コンピュータ断層撮影

ンピュータ断層撮影(コンピュータだんそうさつえい、、略称:)は、放射線などを利用して物体を走査しコンピュータを用いて処理することで、物体の内部画像を構成する技術、あるいはそれを行うための機器。 「断層撮影」の名前のとおり、本来は物体の(輪切りなどの)断面画像を得る技術であるが、これらの検査技術は単に断面画像として用いられるのみでなく、画像処理技術向上によって任意断面画像再構成 (Multi-planar Reconstruction, MPR) や曲面を平面に投影するCurved-MPR (またはCurved-planar Reconstruction)、最大値投影像(Maximum Intensity Projection, MIP)、サーフェスレンダリングやボリュームレンダリングなどの3次元グラフィックスとして表示されることも多くなり、画像診断技術の向上に寄与している。 広義の「CT」には、放射性同位体を投与して体内から放射されるガンマ線を元に断層像を得るポジトロン断層法PET)や単一光子放射断層撮影(SPECT)、また体外からX線を照射するものの180度未満のX線管球と同期する検出器の回転、または平行移動によって限られた範囲の断層像を得るX線トモシンセシスなどが「CT」の一種として挙げられる。しかし、一般的に「CT」と言った場合、ほぼ常に最初に実用化されたX線を利用した180度以上のX線管球と検出器の回転によって断層像を得るCTのことを指すようになっている。また、単に「CT」と言った場合には、円錐状ビームを用いるコーンビームCTではなく、扇状ビームを用いるファンビームCTを指す。後述する、1990年台以降発展した多列検出器CTは厳密に言えば、頭足方向に幅を持った角錐状ビームを用いるコーンビームCTであるが、実用上はファンビームCTとして扱う。 本項では主に、被験体の外からX線の扇状ビームを、連続的に回転しながら螺旋状に、もしくは回転しながら断続的に照射することにより被験体の断層像を得る事を目的とした、CT機器およびその検査について記述する。.

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シーケンシャルアクセス

ーケンシャルアクセス (sequential access) とは、記憶装置などにおけるデータへのアクセス方式のひとつであり、記憶媒体の先頭から順に検索しアクセスしていく。そのため、後ろに記録されたデータに辿り着くまで時間がかかる。これは順次アクセスとも言われる。 コンピュータでは利便性の点でランダムアクセスの機器がもっぱらだが、(かつての)カセットテープやビデオテープなどオーディオやビデオ用としては多用された。超大容量のバックアップや安全な輸送のためなど、コンピュータ用の磁気テープ機器にも一定の需要がある。.

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ジョンズ・ホプキンズ大学

記載なし。

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スタンフォード大学

タンフォード大学(Stanford University)とは、アメリカ合衆国カリフォルニア州スタンフォードに本部を置く私立大学。正式名称はリーランド・スタンフォード・ジュニア大学()。 校訓は「Die Luft der Freiheit weht(独:自由の風が吹く)」。サンフランシスコから約60 km南東に位置し、地理上も、歴史的にもシリコンバレーの中心に位置している。.

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サンスクリット

Bhujimolという書体を使って書かれており、椰子の葉からできている (貝葉)。 サンスクリット(संस्कृत、saṃskṛta、Sanskrit)は、古代インド・アーリア語に属する言語。インドなど南アジアおよび東南アジアにおいて用いられた古代語。文学、哲学、学術、宗教などの分野で広く用いられた。ヒンドゥー教、仏教、シーク教、ジャイナ教の礼拝用言語でもあり、現在もその権威は大きく、母語話者は少ないが、現代インドの22の公用語の1つである。 サンスクリットは「完成された・洗練された(言語、雅語)」を意味する。言語であることを示すべく日本ではサンスクリット語とも呼ばれる。 漢字表記の梵語(ぼんご)は、中国や日本でのサンスクリットの異称。日本では近代以前から、般若心経など、サンスクリットの原文を漢字で翻訳したものなどを通して、梵語という言葉は使われてきた。梵語は、サンスクリットの起源を造物神ブラフマン(梵天)とするインドの伝承を基にした言葉である。.

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再実体化

再実体化(英: Rematerializationあるいは remat)とは、コンパイラ最適化手法の一つで、メモリからロードせずに再計算を行うことで実行時間を節約するものである。典型的にレジスタ割り付けと統合した形で用いられ、レジスタに格納しきれずメモリにデータを書き込んでしまうことを避けるために使用される。再実体化は Preston Briggs、Keith D. Cooper、Linda Torczon によって 1992 年に提唱された。 共通部分式除去のような古典的な最適化では無駄な計算を避けることに焦点が置かれる。計算には CPU サイクルが必要であるため、通常これは望ましいことである。しかし、変数の生存時間を増大させ、また新しい変数を多数作成するため、レジスタ割り当ての際にメモリにデータを追い出す必要を生じるという大きな副作用を潜在的に抱えている。再実体化はほぼその逆であり、CPU の計算量を増加させて割り当てるレジスタを減少させる。必要以上の計算量増加を防ぐため、コンパイラが十分有益と確信できる場合、すなわちレジスタがあふれてメモリを使用するような場合のみ行われる。 再実体化は、available expression の考え方を用いて各変数を計算する式を監視することによって動作する。ある値を計算するために用いられる変数は変更されることもあり、その場合にはもはや値の再実体化に使用することができない。このとき、その式は利用可能でないと呼ばれる。もう一つの条件として、例えば値の再実体化を行う式の複雑さの最大値がある。ロードする以上に時間のかかる非常に複雑な計算を行って再実体化を行うのは望ましくない。通常は式に副作用があってはならない。.

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内挿

内挿(ないそう、、補間とも言う)とは、ある既知の数値データ列を基にして、そのデータ列の各区間の範囲内を埋める数値を求めること、またはそのような関数を与えること。またその手法を内挿法(補間法)という。内挿するためには、各区間の範囲内で成り立つと期待される関数と境界での振舞い(境界条件)を決めることが必要である。 最も一般的で容易に適用できるものは、一次関数(直線)による内挿(直線内挿)である。ゼロ次関数(ステップ関数)によってデータ列を埋めること(0次補間)を内挿と呼ぶことはあまりないが、内挿の一種である。 内挿と外挿(補外)とのアルゴリズムの類似性から、それぞれ内挿補間、外挿補間と誤って呼称されることがある。本来、補間と内挿は同義であり、内挿補間と重ねて呼ぶ必要はない。.

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入出力

入出力(にゅうしゅつりょく、input/output)は、データなどの「ものごと」の流れにおける出入りのことで、入力と出力の2つを総称した概念のことである。input/outputの頭文字をとってI/Oと略される。.

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C言語

C言語(シーげんご)は、1972年にAT&Tベル研究所のデニス・リッチーが主体となって開発したプログラミング言語である。英語圏では単に C と呼んでおり、日本でも文書や文脈によっては同様に C と呼ぶことがある。.

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確率分布

率分布(かくりつぶんぷ, probability distribution)は、確率変数の各々の値に対して、その起こりやすさを記述するものである。日本工業規格では、「確率変数がある値となる確率,又はある集合に属する確率を与える関数」と定義している。.

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線型探索

線形探索(せんけいたんさく、linear search, sequential search)は、検索のアルゴリズムの一つ。 リストや配列に入ったデータに対する検索を行うにあたって、 先頭から順に比較を行い、それが見つかれば終了する。 n個のデータからm個のデータを検索する場合、時間計算量は O(nm) 、空間計算量は O(1) である。.

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線形補間

区分的線形補間の例 区分線形補間の例 2次元の区分線形補間の例 線形補間(せんけいほかん、Linear interpolation, lerp)は、多項式補間の特殊なケースで、線形多項式(一次式)を用いた回帰分析の手法である。1次補間としても知られている。 なお、3つ以上のデータに対し線形補間といった場合、1つの線型近似によるフィッティングではなく、区分線形関数を使った区分線形補間(1次スプライン補間、いわゆる折れ線グラフ)のことである。 線形補間は数学の世界(特に数値解析)やコンピュータグラフィックスを含む多くの分野で非常によく使われている。補間の非常に単純な形式であり、これより単純なのは(0次補間)しかない。.

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真理値表

真理値表(しんりちひょう、Truth table)は、論理関数の、入力の全てのパターンとそれに対する結果の値を、表にしたものである。 例1:命題Pの否定「\lnot P」の場合、以下のような真理値表になる。 例2:2つの命題P,Qの論理和「P \lor Q」の場合、以下のような真理値表になる。 例3:2つの命題P,Qの論理積「P \land Q」の場合、以下のような真理値表になる。 なお、この表では「真」「偽」として表記してあるが、「T(.

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統計学

統計学(とうけいがく、statistics、Statistik)とは、統計に関する研究を行う学問である。 統計学は、経験的に得られたバラツキのあるデータから、応用数学の手法を用いて数値上の性質や規則性あるいは不規則性を見いだす。統計的手法は、実験計画、データの要約や解釈を行う上での根拠を提供する学問であり、幅広い分野で応用されている。 現在では、医学(疫学、EBM)、薬学、経済学、社会学、心理学、言語学など、自然科学・社会科学・人文科学の実証分析を伴う分野について、必須の学問となっている。また、統計学は哲学の一分科である科学哲学においても重要な一つのトピックになっている。.

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画像処理

画像処理(がぞうしょり、Image processing)とは、電子工学的(主に情報工学的)に画像を処理して、別の画像に変形したり、画像から何らかの情報を取り出すために行われる処理全般を指す。まれにコンピュータグラフィックスによる描画全般を指して使われることがあるが、あまり適切ではない。歴史上CGアプリケーションはCADが先行し、そのころのCGは「図形処理」と呼ばれていて、実際図形処理情報センターという出版メディアも存在した。画像処理は本来CGとは無関係にテレビジョン技術の発達とともに、産業界では早くから注目を浴びていたテクノロジーであり、当初からビデオカメラの映像信号を直接アナログ-デジタル変換回路へ通すという方法が試みられた。その成果の一部(輪郭強調によるシャープネスなど)が現在のCGアプリケーションに生かされている。.

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計算機科学

計算機科学(けいさんきかがく、computer science、コンピュータ科学)とは、情報と計算の理論的基礎、及びそのコンピュータ上への実装と応用に関する研究分野である。計算機科学には様々な下位領域がある。コンピュータグラフィックスのように特定の処理に集中する領域もあれば、計算理論のように数学的な理論に関する領域もある。またある領域は計算の実装を試みることに集中している。例えば、プログラミング言語理論は計算を記述する手法に関する学問領域であり、プログラミングは特定のプログラミング言語を使って問題を解決する領域である。.

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配列

この記事では、コンピュータ・プログラムにおいて配列(はいれつ、array)と呼ばれているデータ構造およびデータ型について説明する。計算科学方面ではベクトルという場合もある。また、リストも参照。一般に、添え字で個々の要素を区別する。.

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連続 (数学)

数学において、連続(れんぞく、continuous)および連続性(れんぞくせい、continuity)とは、いくら拡大しても近くにあって差が無いことを示す極限概念である。位相空間のあいだの写像について、開集合や極限といった位相的な概念を一定の方法でたもつという条件によって連続性の概念が定められる。これは異なる位相空間のあいだの関係を表す最も基本的な枠組みである。日常語としては「連続」が「切れずに繋がっている」という意味で使われることがあるが、位相空間の性質として「切れずに繋がっている」ということを表す概念は「連結性」である。事実として「連結領域の連続像は必ず連結」であり、従って連結な定義域を持つ連続函数のグラフは文字通り「切れずに繋がっている」ことになるが、それは連続性の本質ではない。.

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連結リスト

連結リスト(れんけつリスト、Linked list)は、最も基本的なデータ構造の1つであり、他のデータ構造の実装に使われる。リンクリスト、リンクトリストとも表記される。 一連のノードが、任意のデータフィールド群を持ち、1つか2つの参照(リンク)により次(および前)のノードを指している。連結リストの主な利点は、リスト上のノードを様々な順番で検索可能な点である。連結リストは自己参照型のデータ型であり、同じデータ型の別のノードへのリンク(またはポインタ)を含んでいる。連結リストは場所が分かっていれば、ノードの挿入や削除を定数時間で行うことができる(場所を探すのにかかる時間はリスト上の順番の条件などにも依存するし、後述する片方向リストなのか双方向リストなのかにも依存する)。連結リストにはいくつかの種類があり、片方向リスト、双方向リスト、線形リスト、循環リストなどがある。 連結リストは多くのプログラミング言語で実装可能である。LISP や Scheme 、Prologといった言語は組み込みでこのデータ構造を持っていて、連結リストにアクセスするための操作も組み込まれている。手続き型やオブジェクト指向型の言語(C言語、C++、Java)では、連結リストを作るには mutable(更新可能)な参照を必要とする。.

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連想配列

連想配列(れんそうはいれつ、associative array.)とは、コンピュータプログラミングにおいて、添え字にスカラー数値以外のデータ型(文字列型等)も使用できる配列である。抽象データ型のひとつ。連想リスト、連想コンテナ、辞書(あるいはカタカナでディクショナリ dictionary)、ハッシュ(hash)、マップ(map)とも呼ばれる。 歴史的には、最初に LISP の連想リストとして広く認知された。その後、SNOBOL で table として、AWK で連想配列として実装したことで、その潜在能力がさらに広く知られるようになった。現在、Ruby など一部の言語では、添え字にはどのようなデータでも使えるものもある。.

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FPGA

Altera Stratix IV GX FPGA FPGA(field-programmable gate array)は、製造後に購入者や設計者が構成を設定できる集積回路であり、広義にはPLD(プログラマブルロジックデバイス)の一種である。現場でプログラム可能なゲートアレイであることから、このように呼ばれている。.

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Java

Java(ジャバ)は、狭義ではプログラミング言語Javaを指す。広義では言語仕様以外にも、仕様が与えられているJavaクラスライブラリやJava仮想マシン、さらにはJDKやJREなどの公式のものをはじめとする、場合によってはサードパーティのものなどを含め曖昧にJavaプラットフォームと総称されるようなものなどのエコシステムなどを指すこともある。構文についてはJavaの文法の記事を参照。.

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Pentium FDIV バグ

Pentium FDIV バグは、インテルのPentiumプロセッサに含まれていた、特定の値の除算の結果が誤ったものになる、というバグである。.

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Unrolled linked list

Unrolled linked listは連結リストの変種で、各ノードに格納する要素を複数個にしたものである。CPUキャッシュの利用効率を劇的に向上させるとともに、リストのメタデータ(参照など)によるメモリ消費のオーバーヘッドを削減できる。B木とも関連がある。 '''Unrolled linked list'''この例では"maxElements"は"4"である。.

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滑らかな関数

数学において、関数の滑らかさ(なめらかさ、smoothness)は、その関数に対して微分可能性を考えることで測られる。より高い階数の導関数を持つ関数ほど滑らかさの度合いが強いと考えられる。.

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数表

数表(すうひょう)とは、特定の計算に関して引数を様々に変化させた場合の結果や、ネイピア数などの定数を示した表である。計算機が安価で手の届くものになる以前は、計算を簡略化し迅速に結果を求めるために用いられていた。一般に「数表」と呼ばれたものは、関数電卓やコンピュータ以前は容易には計算できなかった初等関数や、計算尺では精度が足りない(計算尺で扱えるのは、十進で2桁〜せいぜい3桁である)10桁弱程度の対数の数表(対数表)などである。 単純な例としては整数の乗算に関する表(いわゆる九九)などであろう。これは算数の授業でほとんどの人が知ることになる。 7×8の結果を得たい場合、左端の列に書かれた「7」を探し、次いで「7の行」を右へ進んで「8の列」と交差するところで56という結果に至る(乗算の表の場合は行と列を逆にしても構わないし、しばしば節約などのため半分(上三角あるいは下三角などと呼ばれる)の表にされることも多い)。.

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