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計算機科学

索引 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。.

91 関係: Association for Computing Machinery効率性そろばん並列計算並行性人工知能代数学形式言語形式手法圏論チャールズ・バベッジチューリングマシンハーマン・ホレリスラムダ計算ロボット工学ヴィルヘルム・シッカートヴィクトリア朝プログラミング (コンピュータ)プログラミング言語プログラム内蔵方式プログラム意味論パターン認識ヒトヒトゲノム計画データベースデータ処理データ構造デイビッド・パーナスフォールディング分散コンピューティングアナログ計算機アバカスアラン・チューリングアルゴリズム解析アロンゾ・チャーチインターネットエニグマ (暗号機)オペレーティングシステムクルト・ゲーデルグラフ理論ゲノムコンパイラコンピューティングコンピュータコンピュータネットワークコンピュータ・アーキテクチャコンピュータグラフィックスシステムトレードソフトウェア工学...タンパク質タビュレーティングマシン理論計算機科学第二次世界大戦統計学経済学組合せ数学物理学領域理論解析機関計算計算可能性理論計算モデル計算理論計算科学計算言語学計算機工学言語学離散数学通信連合国 (第二次世界大戦)Folding@homeIEEE暗号理論機械学習機械式計算機機械翻訳情報情報工学情報化時代情報処理情報処理学会情報処理国際連合情報理論情報科学情報革命流動性 (経済学)数学数値解析数理論理学数論 インデックスを展開 (41 もっと) »

Association for Computing Machinery

Association for Computing Machinery (ACM) は、ニューヨークに本部のあるコンピュータ科学分野の国際学会。1947年設立。IEEEとともに、この分野で最も影響力の強い学会であり、IEEEがその名と由来や歴史からエレクトロニクスや通信分野の工学に強いのに対し、数学的な理論計算機科学のような分野もカバーする。日本語に訳して「計算機械学会」とされることもあるが、こんにちこの訳語が用いられることはほとんどなく、通常は単に"ACM"という略称で呼ばれるのがもっぱらである。ACMの「A」は Association (学会、団体) の頭文字であるが、アメリカ数学会 (AMS) と混同して「米国計算機学会」と誤訳されることがある。 数多くの国際会議を開催しており、人目を惹くデモ映像のSIGGRAPHやSIGMODなどはよく知られている。他の多くの学会と同様にすぐれた業績などへの表彰もおこなっているが、チューリング賞は、特にこの分野の最高の賞とみなされており、物理や化学といった分野におけるノーベル賞に匹敵するものと扱われることもある(他の賞についても時折「~のノーベル賞」といったような表現が使われることがあるが、この分野の全てを対象とした世界トップクラスの賞という位置づけにあるのはチューリング賞をおいて他にない)。.

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効率性

経済学において、効率性(こうりつせい)とは、資源・財の配分について無駄のないことを意味する。.

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そろばん

そろばん そろばん(漢字表記:算盤、十露盤など)とは計算補助用具の一種で、串(細い棒)で刺した珠(たま)を移動させ、その位置で数を表現し、計算の助けとするもの。 日本では珠を用いた計算補助用具(西洋式には「abacus」と呼ぶもの)全般を指す場合にも、「そろばん(ソロバン)」の語が使われることがあるが、本項では東アジア式のそろばんと日本式のそろばん(英語でsoroban 又は Japanese abacus)の双方を解説し、特に日本式のそろばんについて詳説する。.

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並列計算

並列計算(へいれつけいさん、parallel computing)は、コンピュータにおいて複数のプロセッサで1つのタスクを動作させること。並列コンピューティングや並列処理とも呼ばれる。問題を解く過程はより小さなタスクに分割できることが多い、という事実を利用して処理効率の向上を図る手法である。また、このために設計されたコンピュータを並列コンピュータという。ディープ・ブルーなどが有名。 関連する概念に並行計算(へいこうけいさん)があるが、並行計算は一つのタスクの計算を並列化することにとどまらず、複数の相互作用しうるタスクをスレッドなどをもちいて複数の計算資源にスケジューリングするといった、より汎用性の高い処理をさす。 特に、並列計算専用に設計されたコンピュータを用いずに、複数のパーソナルコンピュータやサーバ、スーパーコンピュータを接続することで並列計算を実現するものをコンピュータ・クラスターと呼ぶ。このクラスターをインターネットなどの広域ネットワーク上に分散させるものも、広義には並列計算に属すが、分散コンピューティングあるいはグリッド・コンピューティングと呼び、並列計算とは区別することが多い。.

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並行性

並行性(へいこうせい、concurrency)とは、計算機科学において、時間的にオーバーラップして実行される計算を伴うシステムの属性であり、そのような計算ではリソースを共有することがある。並行計算は、同一チップ上の複数のコア、単一プロセッサ上のプリエンプションを伴うマルチスレッド、物理的に分離した複数プロセッサ上などで行われる。並行計算のための数学的モデルとして、ペトリネット、プロセス計算、並列ランダムアクセス機械モデル、アクターモデル、 などが開発された。.

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人工知能

250px 人工知能(じんこうちのう、artificial intelligence、AI)とは、「計算機(コンピュータ)による知的な情報処理システムの設計や実現に関する研究分野」を指す。.

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代数学

代数学(だいすうがく、algebra)は数学の一分野で、「代数」 の名の通り数の代わりに文字を用いて方程式の解法を研究する学問として始まった。しかし19世紀以降の現代数学においては、ヒルベルトの公理主義やブルバキスタイルに見られるように、代数学はその範囲を大きく広げているため、「数の代わりに文字を用いる数学」や「方程式の解法の学問」という理解の仕方は必ずしも適当ではない。現代数学においては、方程式の研究は方程式論(代数方程式論)という代数学の古典的一分野として捉えられている。現在は代数学と言えば以下の抽象代数学をさすのが普通である。 現代代数学は、一般的に代数系を研究する学問分野であると捉えられている。以下に示す代数学の諸分野の名に現れる半群・群・環・多元環(代数)・体・束は代数系がもつ代表的な代数的構造である。 群・環・多元環・体の理論はガロアによる代数方程式の解法の研究などに起源があり、束論はブールによる論理学の数学的研究などに起源がある。 半群は、群・環・多元環・体・束に共通する最も原始的な構造である。 現代日本の大学では 1, 2 年次に、微分積分学と並んで、行列論を含む線型代数学を教えるが、線型代数学は線型空間という代数系を対象とすると共に、半群・群・環・多元環・体と密接に関連し、集合論を介して、また公理論であるために論理学を介して、束とも繋がっている。 現代ではまた、代数学的な考え方が解析学・幾何学等にも浸透し、数学の代数化が各方面で進んでいる。ゆえに、代数学は数学の諸分野に共通言語を提供する役割もあるといえる。.

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形式言語

形式言語(けいしきげんご、formal language)は、その文法(構文、統語論)が、場合によっては意味(意味論)も、形式的に与えられている(形式体系を参照)言語である。形式的でないために、しばしば曖昧さが曖昧なまま残されたり、話者集団という不特定多数によってうつろいゆくような自然言語のそれに対して、一部の人工言語や、いわゆる機械可読な(機械可読目録を参照)ドキュメント類などは形式言語である。この記事では形式的な統語論すなわち構文の形式的な定義と形式文法について述べる。形式的な意味論については形式意味論の記事を参照。.

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形式手法

Z言語を使った形式仕様記述の例 形式手法(けいしきしゅほう、formal methods)は、ソフトウェア工学における数学を基盤としたソフトウェアおよびハードウェアシステムの仕様記述、開発、検証の技術である。ソフトウェアおよびハードウェア設計への形式手法の適用は、他の工学分野と同様、適切な数学的解析を行うことで設計の信頼性と頑健性が向上するという予想によって動機付けられている。 形式手法は理論計算機科学の様々な成果を基盤として応用したものであり、数理論理学、形式言語、オートマタ理論、プログラム意味論、型システム、代数的データ型などを活用して、ソフトウェアおよびハードウェアの仕様記述とその検証を行う。.

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心(こころ)は非常に多義的・抽象的な概念であり文脈に応じて多様な意味をもつ言葉であり、人間(や生き物)の精神的な作用や、それのもとになるものなどを指し、感情、意志、知識、思いやり、情などを含みつつ指している。.

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圏論

圏論(けんろん、category theory)は、数学的構造とその間の関係を抽象的に扱う数学理論の 1 つである。 考えている種類の「構造」を持った対象とその構造を反映するような対象間の射の集まりからなる圏が基本的な考察の対象になる。 数学の多くの分野、また計算機科学や数理物理学のいくつかの分野で導入される一連の対象は、しばしば適当な圏の対象たちだと考えることができる。圏論的な定式化によって同種のほかの対象たちとの、内部の構造に言及しないような形式的な関係性や、別の種類の数学的な対象への関連づけなどが統一的に記述される。.

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チャールズ・バベッジ

チャールズ・バベッジ(Charles Babbage、FRS、1791年12月26日 - 1871年10月18日)は、イギリスの数学者。分析哲学者、計算機科学者でもあり、世界で初めて「プログラム可能」な計算機を考案した。「コンピュータの父」と言われることもあり、初期の機械式計算機を発明し、さらに複雑な設計に到達した。その完成しなかった機械の一部はサイエンス・ミュージアムに展示されている。1991年、バベッジの本来の設計に基づいて階差機関が組み立てられ、完全に機能した。これは19世紀当時の技術の精度に合わせて作られており、バベッジのマシンが当時完成していれば動作していたことを証明した。9年後、サイエンス・ミュージアムはバベッジが階差機関用に設計したプリンターも完成させた。.

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チューリングマシン

チューリングマシン (Turing Machine) は計算模型のひとつで、計算機を数学的に議論するための単純化・理想化された仮想機械である。.

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ハーマン・ホレリス

ハーマン・ホレリス(Herman Hollerith、1860年2月29日 - 1929年11月17日)はアメリカの発明家。パンチカードを使用し、数千数万のデータから統計情報を迅速に集計するタビュレーティングマシンを開発した。また、後にIBMの一部となる会社を創業した。.

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ラムダ計算

ラムダ計算(ラムダけいさん、lambda calculus)は、計算模型のひとつで、計算の実行を関数への引数の評価(evaluation)と適用(application)としてモデル化・抽象化した計算体系である。ラムダ算法とも言う。関数を表現する式に文字ラムダ (λ) を使うという慣習からその名がある。アロンゾ・チャーチとスティーヴン・コール・クリーネによって1930年代に考案された。1936年にチャーチはラムダ計算を用いて一階述語論理の決定可能性問題を(否定的に)解いた。ラムダ計算は「計算可能な関数」とはなにかを定義するために用いられることもある。計算の意味論や型理論など、計算機科学のいろいろなところで使われており、特にLISP、ML、Haskellといった関数型プログラミング言語の理論的基盤として、その誕生に大きな役割を果たした。 ラムダ計算は1つの変換規則(変数置換)と1つの関数定義規則のみを持つ、最小の(ユニバーサルな)プログラミング言語であるということもできる。ここでいう「ユニバーサルな」とは、全ての計算可能な関数が表現でき正しく評価されるという意味である。これは、ラムダ計算がチューリングマシンと等価な数理モデルであることを意味している。チューリングマシンがハードウェア的なモデル化であるのに対し、ラムダ計算はよりソフトウェア的なアプローチをとっている。 この記事ではチャーチが提唱した元来のいわゆる「型無しラムダ計算」について述べている。その後これを元にして「型付きラムダ計算」という体系も提唱されている。.

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ロボット工学

ボット工学(ロボットこうがく、英語:robotics)は、ロボットに関する技術を研究する学問。ロボットの手足などを構成するためのアクチュエータや機構に関する分野、外界の情報を認識・知覚するためのセンサやセンシング手法に関する分野、ロボットの運動や行動ロボットの制御に関する分野、ロボットの知能など人工知能に関する分野などに大別される。 語源としてはアイザック・アシモフが自著の一連のロボットが登場するSF小説のために、robotに物理学(physics)などに使われている語尾「-ics」を付けることで作った造語である。アシモフの小説内に出てくる「ロボット工学三原則」は、以降のロボット物SFに大きな影響を与えたのみならず、現実のロボット工学においても研究上の倫理的指標のひとつとなっている。また、「ロボット工学の父」と呼ばれることもあるジョセフ・F・エンゲルバーガー博士はアシモフの小説に影響されていた。.

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ヴィルヘルム・シッカート

ヴィルヘルム・シッカート 復元されたシッカートの計算機 ヴィルヘルム・シッカート(Wilhelm Schickard、1592年4月22日 - 1635年10月24日) は、世界で最初に自動計算機を作った。テュービンゲン大学のヘブライ語の教授。生まれはドイツのヘレンベルク(Herrenberg) で、テュービンゲン(Tübingen) で亡くなった。 同時代の人は、彼が作製した機械を計算する時計(Calculating Clock)と呼んだ。 それは、ブレーズ・パスカルのパスカリーヌとゴットフリート・ライプニッツの計算機よりも機能は少ないが、20年先行していた。シッカートがヨハネス・ケプラーにあてた手紙では、どのように天体計算(astronomical tables)にそのマシンを使うかを示していた。マシンの作製には彼が専門としたヘブライ語の文法も大きく関係している。この計算機は、6桁の加減算およびオーバーフロー時のベル鳴動、複数のネピアの骨を使った、より込み入った計算(乗算)が出来た。デザインは20世紀まで失われていたが、1960年にそのレプリカが作られた。 しかし、シッカートの計算機は、プログラム可能ではなかった。最初の、プログラム可能なコンピュータの構想・製作(未完成)は、おおよそ200年後になる(バベッジが作成したもの)。そして、最初の、プログラム可能なコンピュータの製作・実働は300年以上後になる(コンラート・ツーゼの Z3、1941年)。 月のシッカートクレーターに命名されている。 Category:コンピュータ関連人物 Category:ドイツの学者 Category:キリスト教徒のヘブライ学者 Category:17世紀の学者 Category:エバーハルト・カール大学テュービンゲンの教員 Category:1592年生 Category:1635年没.

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ヴィクトリア朝

ヴィクトリア朝(ヴィクトリアちょう、Victorian era)は、ヴィクトリア女王がイギリスを統治していた1837年から1901年の期間を指す。この時代はイギリス史において産業革命による経済の発展が成熟に達したイギリス帝国の絶頂期であるとみなされている。 なお、ここで用いる「朝」は「時代(ある一人の君主が統治していた期間)」の意味であり、「王朝(ある一定の血統に属する君主たちが統治していた期間)」を指し示すものではない。.

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プログラミング (コンピュータ)

ンピュータのプログラミング(programming)とは、コンピュータプログラムを作成することにより、人間の意図した処理を行うようにコンピュータに指示を与える行為である。.

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プログラミング言語

プログラミング言語(プログラミングげんご、programming language)とは、コンピュータプログラムを記述するための形式言語である。なお、コンピュータ以外にもプログラマブルなものがあることを考慮するならば、この記事で扱っている内容については、「コンピュータプログラミング言語」(computer programming language)に限定されている。.

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プログラム内蔵方式

プログラム内蔵方式(プログラムないぞうほうしき)、ストアドプログラム方式は、主記憶に置かれたプログラムを実行する、という、コンピュータ・アーキテクチャの方式の一つである。 ノイマン型アーキテクチャに内包されるため、また、このような分類が議論になるような初期の計算機において、プログラム内蔵でプログラムは全てROMに置いた、というものはないため、ノイマン型で実現されるプログラムが書き換え可能という性質を含めて指すこともある。 しかし、プログラム内蔵方式か否かについては、今日一般に、プログラムを置く記憶装置が書き換え可能か否かは問わず、またいわゆるハーバード・アーキテクチャも普通プログラム内蔵方式とすることが多い。一方、プログラムを内蔵している、と見えるものの一種であるが、記憶装置に置かれた命令ではなく、ワイヤードロジックでプログラミングをしているものは普通プログラム内蔵方式としない。 プログラムを置く直接の記憶装置が、CPUが普通に読む(読み書きする)電子的(ないし電気的)な主記憶か、そうでない補助記憶か、という点は、今日そんなデザインはまずないが、この分類では重視する。次のような歴史的理由による。 歴史的には、初期のプログラム駆動型の計算機には、主記憶(ROM含む)はデータの置き場としてのみ使い、プログラムは全てパンチカードや鑽孔テープのような補助記憶で与えられ、それを直接読み込みながら実行する、というものがあった。当然ながらジャンプが極端に制限されるなどプログラミング的に非常に制限され、プログラムの実行速度が読み込み装置の速度に制限されるため、すぐに古いデザインとみなされるようになった。そのような設計を、プログラム内蔵方式でない、とする分類であった。電子式でない、リレーを使ったコンピュータなど、機器自体の動作が紙テープリーダと比してたいして速くなく、素子のコストが記憶装置として使うには高い機械では、テープを直接実行するものが多かった。リレー式コンピュータの例としては、日本で建造されたものにFACOM 128やETL MarkIとIIがある。.

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プログラム意味論

プログラム意味論(program semantics)とは、計算機科学(特に理論計算機科学と分類されることもある)の一分野で、プログラミング言語の意味と計算モデルに関する分野である。形式的なものは、プログラミング言語の形式意味論とも呼ばれる。標準規格等では形式的でなく意味論を与えているものも多い。.

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パターン認識

パターン認識(パターンにんしき、Pattern recognition)は自然情報処理のひとつ。画像・音声などの雑多な情報を含むデータの中から、一定の規則や意味を持つ対象を選別して取り出す処理である。.

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ヒト

ヒト(人、英: human)とは、広義にはヒト亜族(Hominina)に属する動物の総称であり、狭義には現生の(現在生きている)人類(学名: )を指す岩波 生物学辞典 第四版 p.1158 ヒト。 「ヒト」はいわゆる「人間」の生物学上の標準和名である。生物学上の種としての存在を指す場合には、カタカナを用いて、こう表記することが多い。 本記事では、ヒトの生物学的側面について述べる。現生の人類(狭義のヒト)に重きを置いて説明するが、その説明にあたって広義のヒトにも言及する。 なお、化石人類を含めた広義のヒトについてはヒト亜族も参照のこと。ヒトの進化については「人類の進化」および「古人類学」の項目を参照のこと。 ヒトの分布図.

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ヒトゲノム計画

ヒトゲノム計画(Human Genome Project)は、ヒトのゲノムの全塩基配列を解析するプロジェクト。1953年のDNAの二重らせん構造の発見から50周年となる2003年に完了した。 プロジェクトは、各国のゲノムセンターや大学などによる国際ヒトゲノム配列コンソーシアムによって組織され、これまでにワーキング・ドラフトを発表し、現在もその改良版の発表が継続して行われている。解読されたゲノムは、NCBIやUCSC、及び Sanger Centerなどの研究機関で参照することができる。 解読された全ヒトゲノムの上製本.

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データベース

データベース(database, DB)とは、検索や蓄積が容易にできるよう整理された情報の集まり。 通常はコンピュータによって実現されたものを指すが、紙の住所録などをデータベースと呼ぶ場合もある。コンピュータを使用したデータベース・システムでは、データベース管理用のソフトウェアであるデータベース管理システムを使用する場合も多い。.

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データ処理

データ処理(データしょり、Data processing)は、英語Data Processingの前半をカタカナ語とし、後半を漢語訳した語である。情報処理やコンピューティングとほぼ同様の意味で、特に科学的に意味がある区別は無いが、情報処理の「情報」やコンピューティングの「計算」という語にある数理的色彩が比較的薄いデータベースの処理などといったものを指す。コンピュータ以前にはタビュレーティングマシン等の機械により、それ以前には人手により行われていたが、コンピュータ以後はもっぱらコンピュータによるそれを指す。バズワード的には、1960年代や1970年代にはコンピュータ業界(のうち主にいわゆる「企業システム」向けベンダ等)を指す語として多用されていたが(たとえば業界ネタを集めた『The Devil's DP Dictionary』という題の本がある)、近年は「IT」などの語に置き換えられあまり見なくなった。 データを情報や知識に変換するコンピュータ処理全般を指す用語。データ処理は通常コンピュータ上で自動実行される。データは正しく表現されれば便利で実用的な「情報」となるため、データ処理システムは実用性を強調するために情報システムとも呼ばれる。これらの用語はほぼ同義であり、データ処理システムがデータを操作して情報を生成するのに対して、情報システムはデータを入力として情報を出力する。 かつて、コンピュータシステムを指す用語として「データ処理システム」という用語がよく使われた(1970年代)。その後、「情報」という単語を使った新たな用語(情報システム、ITシステム、経営情報システムなど)が生み出され、データ処理システムという用語を代替していった。 データ処理において、データは数や文字として定義され、観測可能な現象の測定値を表す。1つのデータ(datum)は観測された現象の1つの測定値である。測定情報は、複数のデータからアルゴリズムによって導出されたり、論理的に演繹されたり、統計的に計算されたりして求められる。情報とは、クエリへの意味のある応答として定義される。 より一般化すると、「データ処理」とはデータをある形式から別の形式へと変換する過程と定義できる。しかし、そういった意味では「データ変換」という用語の方が適切であろう。この観点では、データ処理は情報をデータに変換する過程とデータを情報に変換する過程を指すということになる。データ処理とデータ変換の違いは、データ変換では応答すべきクエリを必要としないという点にある。例えば、英語の文を形成する文字列形式の情報は、キーボードのキー押下から「符号化」されてハードウェア向きのコードとなり、さらにはASCIIコードとなり、フォントに変換されてディスプレイに表示される。この例は、キーボードでのキー押下に連動した電流の有無が変換されて、最終的に人間が理解できる意味のある情報になる例である。 しかし、このような例はデータ処理というよりも組み込みシステムやオペレーティングシステムによるハードウェア制御という観点で語られることが多い。一般に「データ処理」という用語が使われるのは、業務のための多数のデータを集積し、それらを情報利用者にとって使い易い有意義な情報として提示する過程に対してである。 科学技術的データを集めて処理する場合、データ処理よりももっと正確な用語として「データ分析」が使われる。この場合、ビジネスの分野ではあまり見られない、非常に専門的で正確なアルゴリズム的導出と統計計算を指す。この文化の違いはデータ処理とデータ分析での数値表現にも表れている。データ処理では整数または固定小数点数や二進化十進表現での実数表現が用いられるのに対して、データ分析では浮動小数点数で実数を表現することが多い。 自然界に発生する様々な過程も圧力や光などの情報によって観測されるデータ処理システムと見ることもできる。それらの情報は人間の観察者によって神経系内の電気信号に変換される。無生物同士の相互作用さえもある種の情報処理システムと見ることができる。データ処理や情報システムという用語の一般的用法は、ビジネス環境で繰り返されるアルゴリズム的導出、論理的推論、統計的計算に限定され、実世界でのあらゆる情報の変換過程を指すわけではない。.

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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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デイビッド・パーナス

デイビッド・ロージ・パーナス(David Lorge Parnas、1941年2月10日 - )は、オブジェクト指向の基礎となったモジュール設計の概念を生み出したソフトウェア工学の先駆者。また、精密なドキュメンテーションの支持者としても知られている。.

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フォールディング

フォールディング (folding) は、タンパク質が特定の立体構造に折りたたまれる現象をいう。.

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分散コンピューティング

分散コンピューティング(ぶんさんコンピューティング、英: Distributed computing)とは、プログラムの個々の部分が同時並行的に複数のコンピュータ上で実行され、各々がネットワークを介して互いに通信を行いながら全体として処理が進行する計算手法のことである。複雑な計算などをネットワークを介して複数のコンピュータを利用して行うことで、一台のコンピュータで計算するよりスループットを上げようとする取り組み、またはそれを実現する為の仕組みである。分散処理(ぶんさんしょり)ともいう。並列コンピューティングの一形態に分類されるが、一般に並列コンピューティングと言えば、同時並行に実行する主体は同じコンピュータシステム内のCPU群である。ただし、どちらもプログラムの分割(同時に実行できる部分にプログラムを分けること)が必須である。分散コンピューティングではさらに、それぞれの部分が異なる環境でも動作できるようにしなければならない。例えば、2台の異なるハードウェアを使ったコンピュータで、それぞれ異なるファイルシステム構成であっても動作するよう配慮する必要がある。 問題を複数の部分問題に分けて各コンピュータに実行させるのが基本であり、素数探索や数多く試してみる以外に解決できない問題の対処として用いられているものが多い。分散コンピューティングの例としてBOINCがある。これは、大きな問題を多数の小さな問題に分割し、多数のコンピュータに分配するフレームワークである。その後、それぞれの結果を集めて大きな解を得る。一般的に処理を分散すると一台のコンピュータで計算する場合と比べ、問題データの分配、収集、集計するためのネットワークの負荷が増加し、問題解決の為のボトルネックとなるため、部分問題間の依存関係を減らすことが重要な課題となる。 分散コンピューティングは、コンピュータ同士をネットワーク接続し、効率的に通信できるよう努力した結果として自然に生まれた。しかし、分散コンピューティングはコンピュータネットワークと同義ではない。単にコンピュータネットワークと言った場合、複数のコンピュータが互いにやり取りするが、単一のプログラムの処理を共有することはない。World Wide Web はコンピュータネットワークの例であるが、分散コンピューティングの例ではない。 分散処理を構築するための様々な技術や標準が存在し、一部はその目的に特化して設計されている。例えば、遠隔手続き呼出し (RPC)、Java Remote Method Invocation (Java RMI)、.NET Remoting などがある。.

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アナログ計算機

アナログ計算機は、長さ、トルク(力)、電流・電圧などの物理量により実数値を表現し、そういった物理量を別の物理量に写像するように物理現象を組み合わせて演算を実現して、問題を解くために使用された機械、計算機である。.

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アバカス

中国の算盤 Gregor Reischの描いた計算机: Margarita Philosophica, 1508. この木版画は、''Arithmetica'' がalgorist(アラビア記数法を使う者)とabacist(アバカスを使う者)に命令しているところを描いている(正しくはないが、algoristがボエティウス、abacistがピタゴラスとされている)。''Algebra'' がヨーロッパに紹介された12世紀から16世紀まで、アラビア記数法による計算とアバカスによる計算は激しい競争状態にあった。Carl B. Boyer, ''A History of Mathematics'', pp252-253, Wiley, 1991. アバカス(英: )は、主にアジアの一部で使われているそろばんなどに代表される計算器具。現代のアバカスは、竹などを材料とした枠に針金を張り、その針金に珠(たま)を通して滑らせるようにしたものである。しかし本来のアバカスは、砂または木・石・金属などでできた板に溝を彫り、その溝の上で豆や小石を動かして計算を行った。アラビア数字を使った位取り記数法が広く採用されるまで、アバカスは何世紀も前から使われてきた。今でもアジアやアフリカなどを中心として、商人や事務員がアバカスを使っている。なおアバカスを使いこなす人を "abacist" と呼ぶ。.

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アラン・チューリング

アラン・マシスン・チューリング(Alan Mathieson Turing、〔テュァリング〕, 1912年6月23日 - 1954年6月7日)はイギリスの数学者、論理学者、暗号解読者、コンピュータ科学者。.

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アルゴリズム解析

アルゴリズム解析とは、アルゴリズムの実行に必要とされるリソース(時間や記憶領域)量を見積もることである。多くのアルゴリズムは任意長の入力を受け付けるよう設計されている。アルゴリズムの「効率」や「複雑さ」は一般に、入力長からそのアルゴリズムを実行するのに必要なステップ数(時間複雑性)や記憶領域サイズ(空間複雑性)への関数として表される。 アルゴリズム解析は計算複雑性理論の重要な一分野である。計算複雑性理論では、与えられた計算問題を解くアルゴリズムが必要とするリソースを理論的に見積もる。この見積もりにより効率的なアルゴリズムを設計する指針が得られることがある。 アルゴリズム解析ではふつう、漸近的(asymptotic)な意味で複雑性を見積もる。すなわち、ある程度大きな入力長の際の複雑性関数を見積もる。このためにO記法、Ω記法、Θ記法が用いられる。例えば、二分探索のステップ数は入力サイズの対数に比例し、これを O(log(n)) と表記したり、「対数時間」と称したりする。このような漸近的な見積もりを用いるのは、同じアルゴリズムでも実装の違いにより差が出るのを捨象するためである。異なる妥当な実装による効率の違いは定数倍に留まる。この定数を隠れた定数(hidden constant)と呼ぶ。 漸近的でない正確な効率がわかる場合もあるが、そのためには「計算モデル」と呼ばれるアルゴリズムの特定の実装を仮定する必要がある。計算モデルはチューリング機械のような抽象化された機械を使うか、個々の命令の実行時間が変化しないと仮定することが多い(例えば実際のコンピュータではキャッシュにヒットするかしないかでは大きく実行時間が異なるが、アルゴリズム解析では一般にそれを無視する)。例えば、二分探索で N 個のソートされた数から探索する場合、1回の参照を一定の単位時間でできるとした場合、回答を得るまでに最大で log2 N+1 単位時間を要する。.

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アロンゾ・チャーチ

アロンゾ・チャーチ(Alonzo Church, 1903年6月14日 - 1995年8月11日)はアメリカの論理学者、数学者。ラムダ計算の創案者、「チャーチ=チューリングのテーゼ」の提唱者として知られる。.

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インターネット

インターネット(internet)は、インターネット・プロトコル・スイートを使用し、複数のコンピュータネットワークを相互接続した、グローバルな情報通信網のことである。 インターネットは、光ファイバーや無線を含む幅広い通信技術により結合された、地域からグローバルまでの範囲を持つ、個人・公共・教育機関・商用・政府などの各ネットワークから構成された「ネットワークのネットワーク」であり、ウェブのハイパーテキスト文書やアプリケーション、電子メール、音声通信、ファイル共有のピア・トゥ・ピアなどを含む、広範な情報とサービスの基盤となっている。.

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エニグマ (暗号機)

ニグマのロゴ エニグマ (Enigma) とは、第二次世界大戦のときにナチス・ドイツが用いていたことで有名なローター式暗号機のこと。幾つかの型がある。その暗号機の暗号も広義にはエニグマと呼ばれる。.

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オペレーティングシステム

ペレーティングシステム(Operating System、OS、オーエス)とは、コンピュータのオペレーション(操作・運用・運転)のために、ソフトウェアの中でも基本的、中核的位置づけのシステムソフトウェアである。通常、OSメーカーが組み上げたコンピュータプログラムの集合として、作成され提供されている。 オペレーティングシステムは通常、ユーザーやアプリケーションプログラムとハードウェアの中間に位置し、ユーザーやアプリケーションプログラムに対して標準的なインターフェースを提供すると同時に、ハードウェアなどの各リソースに対して効率的な管理を行う。現代のオペレーティングシステムの主な機能は、ファイルシステムなどの補助記憶装置管理、仮想記憶などのメモリ管理、マルチタスクなどのプロセス管理、更にはGUIなどのユーザインタフェース、TCP/IPなどのネットワーク、などがある。オペレーティングシステムは、パーソナルコンピュータからスーパーコンピュータまでの各種のコンピュータや、更にはスマートフォンやゲーム機などを含む各種の組み込みシステムで、内部的に使用されている。 製品としてのOSには、デスクトップ環境やウィンドウシステムなど、あるいはデータベース管理システム (DBMS) などのミドルウェア、ファイル管理ソフトウェアやエディタや各種設定ツールなどのユーティリティ、基本的なアプリケーションソフトウェア(ウェブブラウザや時計などのアクセサリ)が、マーケティング上の理由などから一緒に含められていることもある。 OSの中で、タスク管理やメモリ管理など特に中核的な機能の部分をカーネル、カーネル以外の部分(シェルなど)をユーザランドと呼ぶ事もある。 現代の主なOSには、Microsoft Windows、Windows Phone、IBM z/OS、Android、macOS(OS X)、iOS、Linux、FreeBSD などがある。.

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クルト・ゲーデル

ルト・ゲーデル(Kurt Gödel, 1906年4月28日 - 1978年1月14日)は、オーストリア・ハンガリー二重帝国(現チェコ)のブルノ生まれの数学者・論理学者である。業績には、完全性定理及び不完全性定理、連続体仮説に関する研究が知られる。.

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グラフ理論

ラフ理論(グラフりろん、graph theory)は、ノード(節点・頂点)の集合とエッジ(枝・辺)の集合で構成されるグラフに関する数学の理論である。グラフ (データ構造) などの応用がある。.

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ゲノム

ノム(Genom、genome, ジーノーム)とは、「遺伝情報の全体・総体」を意味するドイツ語由来の語彙であり、より具体的・限定的な意味・用法としては、現在、大きく分けて以下の2つがある。 古典的遺伝学の立場からは、二倍体生物におけるゲノムは生殖細胞に含まれる染色体もしくは遺伝子全体を指し、このため体細胞には2組のゲノムが存在すると考える。原核生物、細胞内小器官、ウイルス等の一倍体生物においては、DNA(一部のウイルスやウイロイドではRNA)上の全遺伝情報を指す。 分子生物学の立場からは、すべての生物を一元的に扱いたいという考えに基づき、ゲノムはある生物のもつ全ての核酸上の遺伝情報としている。ただし、真核生物の場合は細胞小器官(ミトコンドリア、葉緑体など)が持つゲノムは独立に扱われる(ヒトゲノムにヒトミトコンドリアのゲノムは含まれない)。 ゲノムは、タンパク質をコードするコーディング領域と、それ以外のノンコーディング領域に大別される。 ゲノム解読当初、ノンコーディング領域はその一部が遺伝子発現調節等に関与することが知られていたが、大部分は意味をもたないものと考えられ、ジャンクDNAとも呼ばれていた。現在では遺伝子発現調節のほか、RNA遺伝子など、生体機能に必須の情報がこの領域に多く含まれることが明らかにされている。.

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コンパイラ

ンパイラ(英:compiler)とは、コンピュータ・プログラミング言語の処理系(言語処理系)の一種で、高水準言語によるソースコードから、機械語に(あるいは、元のプログラムよりも低い水準のコードに)変換するプログラムである。.

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コンピューティング

階差機関。多項式関数の解を計算する機械 とある大学の計算機室 (2003) ウィキメディア財団のサーバ コンピューティング(computing)の古来の意味は「数えること」と「計算すること」であり、算術ないしは数学の計算を指した。現在は転じてコンピュータによる数値計算や、より広くデータ処理(data processing)や情報処理 (information processing) といったコンピュータを使う活動全般も指すことがある。 日本語ではどちらも「計算」と呼んでいるが、対応する英語にはcalculationとcomputationがある。条件分岐などを伴う複雑な計算がcalculationではなくcomputationである。.

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コンピュータ

ンピュータ(Computer)とは、自動計算機、とくに計算開始後は人手を介さずに計算終了まで動作する電子式汎用計算機。実際の対象は文字の置き換えなど数値計算に限らず、情報処理やコンピューティングと呼ばれる幅広い分野で応用される。現代ではプログラム内蔵方式のディジタルコンピュータを指す場合が多く、特にパーソナルコンピュータやメインフレーム、スーパーコンピュータなどを含めた汎用的なシステムを指すことが多いが、ディジタルコンピュータは特定の機能を実現するために機械や装置等に組み込まれる組み込みシステムとしても広く用いられる。電卓・機械式計算機・アナログ計算機については各項を参照。.

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コンピュータネットワーク

ンピュータネットワーク(computer network)は、複数のコンピュータを接続する技術。または、接続されたシステム全体。コンピュータシステムにおける「通信インフラ」自体、あるいは通信インフラによって実現される接続や通信の総体が(コンピュータ)ネットワークである、とも言える。.

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コンピュータ・アーキテクチャ

ンピュータ・アーキテクチャ(computer architecture)は、コンピュータ(特にハードウェア)における基本設計や設計思想などを意味する。アーキテクチャ(建築)には、単に「建築物」以外に、設計や様式という意味があるが、それから転じて、コンピュータ分野においても使われるようになった。「設計思想」などと意訳されることもある。技術者や研究者の用語としては(企業ごとの用語の違いにもよるが)「方式」という語が使われることもある。 1964年のSystem/360で最初に使われた用語で、その際の意味としては、入出力インタフェースを含むコンピュータシステムのハードウェア全体(周辺機器自体は含まない)の、ユーザー(プログラマ、OSを設計するプログラマも含む)から見たインタフェースの定義であり、具体的には使用できるレジスタの構成、命令セット、入出力(チャネルコントロールワード)などであり、実装は含まない。このアーキテクチャが同一のコンピュータ間や、上位互換のアーキテクチャを持つコンピュータへの移行や、上位互換の周辺機器への移行などは、ソフトウェアの互換性が原則として保証される。またハードウェアの内部設計や実装は、定義されたアーキテクチャを守る限り、技術の進歩に応じて自由に更新できる。この結果、コンピュータ・ファミリー(シリーズ)が形成可能となる。現在で言えばレイヤー定義であり仮想化の一種でもある。 また、システムアーキテクチャ、エンタープライズアーキテクチャ、ソフトウェアアーキテクチャ、ARMアーキテクチャなどの用語も増えている。.

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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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システムトレード

テムトレード(System Trade)とは、投資を行う際に裁量を排し一定売買ルールに従って売買を行う方法を指す和製英語。通常コンピュータに行わせる非裁量トレードの事を言う。略して「シストレ」。システムトレードをする人のことを『システムトレーダー』と称する。 本来英語では、Algorithmic tradingといい、"アルゴリズム取引"が正確な訳になる。また、そのシステムはMechanical trading systemとも謂われる。 複雑な計算と最速での執行が求められるため、通常はコンピュータに行わせるが、テクニカル分析であろうと、ファンダメンタル分析の指標を用いたものであろうと、広義には自分自身のシステムに基いて取引を行うことをシステムトレードと言う。その場合、必ずしも売買判断や注文をコンピュータに自動執行させるアルゴリズム取引を指しているわけではない。 元々は複数の株を同時かつ大量に捌き、また裁定取引で利鞘を得るためのプログラム売買が、コンピュータにより機械化、自動化され発展したものである。.

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ソフトウェア工学

フトウェア工学(ソフトウェアこうがく、Software engineering)は、コンピュータのプログラム、およびその作成行為であるプログラミングを対象とした工学である。.

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タンパク質

ミオグロビンの3D構造。αヘリックスをカラー化している。このタンパク質はX線回折によって初めてその構造が解明された。 タンパク質(タンパクしつ、蛋白質、 、 )とは、20種類存在するL-アミノ酸が鎖状に多数連結(重合)してできた高分子化合物であり、生物の重要な構成成分のひとつである生化学辞典第2版、p.810 【タンパク質】。 構成するアミノ酸の数や種類、また結合の順序によって種類が異なり、分子量約4000前後のものから、数千万から億単位になるウイルスタンパク質まで多種類が存在する。連結したアミノ酸の個数が少ない場合にはペプチドと言い、これが直線状に連なったものはポリペプチドと呼ばれる武村(2011)、p.24-33、第一章 たんぱく質の性質、第二節 肉を食べることの意味ことが多いが、名称の使い分けを決める明確なアミノ酸の個数が決まっているわけではないようである。 タンパク質は、炭水化物、脂質とともに三大栄養素と呼ばれ、英語の各々の頭文字を取って「PFC」とも呼ばれる。タンパク質は身体をつくる役割も果たしている『見てわかる!栄養の図解事典』。.

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タビュレーティングマシン

ンピュータ歴史博物館にあるホレリスのタビュレーティングマシンとソータ (1890) ホレリスのパンチカード タビュレーティングマシン(Tabulating machine)は日本では一般にパンチカードシステムと呼ばれていたもので、会計などの作表を補助する機械群。タビュレータ (tabulator) とも。ハーマン・ホレリスが発明し、1890年の米国国勢調査のデータ処理で初めて使用された。その後コンピュータが普及するまでデータ処理に広く使われた。 「スーパーコンピューティング」という言葉は1931年、紙がIBMがコロンビア大学に納入した大型特製タビュレータを指して使ったのが最初である なお、95ページにある1920年という日付は間違っている。詳しくは を参照。.

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理論計算機科学

論計算機科学(りろんけいさんきかがく、英語:theoretical computer science)は計算機を理論的に研究する学問で、計算機科学の一分野である。計算機を数理モデル化して数学的に研究することを特徴としている。「数学的」という言葉は広義には公理的に扱えるもの全てを指すので、理論計算機科学は広義の数学の一分野でもある。理論計算機科学では、現実のコンピュータを扱うことも多いが、チューリングマシンなどの計算モデルを扱うことも多い。 理論計算機科学の代表的な分野として以下のものがある。.

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第二次世界大戦

二次世界大戦(だいにじせかいたいせん、Zweiter Weltkrieg、World War II)は、1939年から1945年までの6年間、ドイツ、日本、イタリアの日独伊三国同盟を中心とする枢軸国陣営と、イギリス、ソビエト連邦、アメリカ 、などの連合国陣営との間で戦われた全世界的規模の巨大戦争。1939年9月のドイツ軍によるポーランド侵攻と続くソ連軍による侵攻、そして英仏からドイツへの宣戦布告はいずれもヨーロッパを戦場とした。その後1941年12月の日本とイギリス、アメリカ、オランダとの開戦によって、戦火は文字通り全世界に拡大し、人類史上最大の大戦争となった。.

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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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経済学

この記事では経済学(けいざいがく、economics)について解説する。経済学の原語であるeconomicsという語彙は、新古典派経済学者アルフレッド・マーシャルの主著『経済学原理』(Principles of Economics, 1890年)によって誕生・普及したとされる。 日本語で「経済学」と言った場合、economicsだけでなく政治経済学(political economy)を指す場合もあるため、本記事ではこの「政治経済学」も併せて解説する。 佐藤雅彦・竹中平蔵 『経済ってそういうことだったのか会議』 日本経済新聞社学〈日経ビジネス人文庫〉、2002年、5頁。。 -->.

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組合せ数学

組合せ数学(くみあわせすうがく、combinatorics)や組合せ論(くみあわせろん)とは、特定の条件を満たす(普通は有限の)対象からなる集まりを研究する数学の分野。特に問題とされることとして、集合に入っている対象を数えたり(数え上げ的組合せ論)、いつ条件が満たされるのかを判定し、その条件を満たしている対象を構成したり解析したり(組合せデザインやマトロイド理論)、「最大」「最小」「最適」な対象をみつけたり(極値組合せ論や組合せ最適化)、それらの対象が持ちうる代数的構造をみつけたり(代数的組合せ論)することが挙げられる。.

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物理学

物理学(ぶつりがく, )は、自然科学の一分野である。自然界に見られる現象には、人間の恣意的な解釈に依らない普遍的な法則があると考え、自然界の現象とその性質を、物質とその間に働く相互作用によって理解すること(力学的理解)、および物質をより基本的な要素に還元して理解すること(原子論的理解)を目的とする。化学、生物学、地学などほかの自然科学に比べ数学との親和性が非常に強い。 古代ギリシアの自然学 にその源があり, という言葉も、元々は自然についての一般的な知識の追求を意味しており、天体現象から生物現象までを含む幅広い概念だった。現在の物理現象のみを追求する として自然哲学から独立した意味を持つようになったのは19世紀からである。 物理学の古典的な研究分野は、物体の運動、光と色彩、音響、電気と磁気、熱、波動、天体の諸現象(物理現象)である。.

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領域理論

域理論 (りょういきりろん、domain theory)は、領域 (domain) と呼ばれる特別な種類の半順序集合を研究する数学の分野であり、順序理論の一分野である。 計算機科学の表示的意味論(denotational semantics)を構築するために用いられる。 領域理論は、近似と収束という直観的概念を極めて一般的な枠組で形式化し、位相空間と密接な関係をもつ。 表示的意味論に対する他の重要なアプローチとしては距離空間を用いるものがある。.

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解析機関

バベッジ自身が組み立てた解析機関の一部の試作品http://www.sciencemuseum.org.uk/objects/computing_and_data_processing/1878-3.aspx ''Babbage's Analytical Engine, 1834-1871. (Trial model)'' -Science Museum, London。サイエンス・ミュージアム(ロンドン) 解析機関(かいせききかん、analytical engine)は、イギリス人数学者チャールズ・バベッジが設計した、蒸気機関で動くはずだった機械式汎用コンピュータであり、コンピュータの歴史上、重要なステップを刻んだ。 バベッジが解析機関についてはじめて記述したのは1837年であるが、1871年の死去直前まで設計を続けた。資金や政治、法律などの問題があり、この機械は実際には製作されなかった。論理的に解析機関に匹敵する機能を持つ汎用コンピュータは、1940年代にやっと現実のものとなったのである。 この機械はしばしば、当時の工作精度のため製作できなかった、とされる。これはバベッジが機関のための精度が足りないとしていたためもある。しかし、息子のヘンリー・バベッジや現代のサイエンス・ミュージアムによる部分的構築によって、必要なだけの工作精度はあったことが確認されている(特に、現代の再現では、当時の工作機械についての考証のうえで行われている) 。そのため、資金と政府の支援があれば、工作機械の精度に関しては、当時でも製作できたのではないかとされる。ただし、必要な精度がどれだけであるか、といった工学的な考え方は当時まだ無かったことも考慮する必要がある。.

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計算

計算(けいさん)とは、与えられた情報をもとに、命題に従って演繹することである。 これは人間が無意識のレベルで行っている判断(→判断力)や、動物一般が行っている思考を、計算という形で意識化する手法ともいえ、その意味では「ものを考えること」一般が「計算」の一種だとみなすことも可能である。計算に使用される手続きはアルゴリズムと呼ばれる。対人関係において、戦略をアルゴリズムとして状況を有利に運ぶことも時に「計算」と表現される。 もっとも一般的かつ義務教育の範疇で最初に習うものは、算術(算数)における四則演算を、演算記号に示されたアルゴリズム通りに処理するものである。こういった「計算」は日常生活から専門的分野まで幅広く行われており、これを専門に処理する装置や機械も、人類の歴史において数多く開発され利用されている。.

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計算可能性理論

計算可能性理論(けいさんかのうせいりろん、computability theory)では、チューリングマシンなどの計算模型でいかなる計算問題が解けるか、またより抽象的に、計算可能な問題のクラスがいかなる構造をもっているかを調べる、計算理論や数学の一分野である。 計算可能性は計算複雑性の特殊なものともいえるが、ふつう複雑性理論といえば計算可能関数のうち計算資源を制限して解ける問題を対象とするのに対し、計算可能性理論は、計算可能関数またはより大きな問題クラスを主に扱う。.

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計算モデル

計算モデル(model of computation)とは、人工的な計算機を含め、計算・推論・証明といった行為を理論的・抽象的に考察するための数理モデルのことである。計算模型とも。 また、抽象機械(abstract machine)と言った場合、主にオートマトン理論での計算システムの理論的モデルを意味する。 計算過程の抽象化は計算機科学と計算機工学で一般に使われる手法である。 計算モデルのもうひとつの定義として、複雑系をコンピュータシミュレーションで研究する際に、自然現象を計算できるようにモデル化したものも意味する。 計算理論において、抽象機械はアルゴリズムの計算可能性や計算複雑性に関する思考実験で使われることが多い。 典型的な抽象機械はチューリングマシンに代表される、入力と出力を定義し、入力から出力を生成するための可能な操作を定義したものである。 より現実の計算機に近づけた機械の定義には命令セット、レジスタ、メモリモデルなども含まれる。現在の一般的なコンピュータ(要するにいわゆるノイマン型)を抽象化した計算モデルとしてはRAMモデルがある。これはインデックス付きのメモリに対してランダムにアクセス可能な計算モデルである。キャッシュメモリが一般化し、そのヒット率が性能に与える影響が大きくなってくると、メモリの階層を前提とした計算モデルが重要となってきた。 ハードウェアとして実装されていない(実装する予定のない)マイクロプロセッサの設計も一種の抽象機械である。特にインタプリタの形式でソフトウェアとして実装されている抽象機械を仮想機械と呼ぶ。 抽象機械を使用することで、実際にシステムを組み立てることなく時間、メモリ使用量など特定の操作の実行に要するリソースを計算で求めることが可能である。.

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計算理論

計算理論(けいさんりろん、theory of computation)は、理論計算機科学と数学の一部で、計算模型やアルゴリズムを理論的にあつかう学問である。計算複雑性理論、計算可能性理論を含む。ここでいう計算 (computation) とは、数学的に表現できる、あらゆる種類の情報処理のこと。 計算を厳密に研究するため、計算機科学では計算模型と呼ばれるコンピュータの数学的抽象化を行う。その手法はいくつかあるが、最も有名なものはチューリングマシンである。チューリングマシンは、言ってみれば無限のメモリを持つコンピュータであるが、一度にアクセスできるメモリ範囲は非常に限られている。チューリングマシンは十分な計算能力を持つモデルでありながら、単純で定式化しやすく、様々な証明に使い易いため、計算機科学者がよく利用する。無限のメモリというのは非現実的な特徴と思われるかもしれないが、より適切な表現を使うならば「無制限」のメモリであって、読み書きしようとした時にそれができればよく、それに対応する「無限な実体」とでも言うべきものが必要なわけではない。「チューリングマシンで、ある問題が解ける」とは必ず有限のステップで計算が終了することを意味し、よってそれに必要なメモリの量は有限である。よって、チューリングマシンで解くことが出来る問題は、現実のコンピュータであっても必要なだけのメモリがあれば解くことが出来る。.

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計算科学

最低空軌道 計算科学(けいさんかがく、computational science)は、数学的モデルとその定量的評価法を構築し、計算機を駆使して科学技術上の問題を解決する学問分野である。具体的には、様々な問題の計算機によるシミュレーションやその他の計算手法の適用を指す。.

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計算言語学

計算言語学(けいさんげんごがく、computational linguistics)とは、形式性を重視する言語学の一分野である。自然言語処理と共に「理科系言語学」と称される。 類似名称の言語学分野に計量言語学があるが、計量言語学は統計的な手法により自然言語を研究する分野であり計算言語学とは異なる。.

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計算機工学

計算機工学(けいさんきこうがく、英語:Computer Engineering、コンピュータ工学)は、計算機科学と、電子工学などのコンピュータの実現に必要となる工学分野を組み合わせた学問分野である。たとえば、コンピュータの設計者は、ハードウェアやソフトウェアについての科学やそれらの統合に関しての他に、ある程度の電子工学などの知識を必要とする(さらには冷却などについても考える必要があるかもしれない)。従って、電子工学の中でも、いわゆる「弱電」を主とし、電気工学寄りな部分(いわゆる「強電」)や物理学的側面には、一般には重きを置かない(たとえばスーパーコンピューティングのための高速素子の研究など、例外もある)。計算機工学の中心はコンピュータの設計に関する部分であり、マイクロプロセッサからスーパーコンピュータまでの回路設計やシステム設計を含む。また、それだけでなくコンピュータシステムを様々なシステムに組み込む(組込みシステム)ことも計算機工学の一部である。例えば、自動車にはコンピュータやデジタル機器がいくつも搭載されている。 計算機工学に含まれるタスクとして、リアルタイムマイクロコントローラ向けの組込みソフトウェア開発、VLSIチップ設計、アナログセンサー関連、プリント基板設計、オペレーティングシステム設計などがある。ロボットはコンピュータと様々な電気的システムを活用するため、計算機工学者がロボット工学を研究することも多い。.

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言語学

言語学(げんごがく)は、ヒトが使用する言語の構造や意味を科学的に研究する学問である。.

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離散数学

離散数学(りさんすうがく、英語:discrete mathematics)とは、原則として離散的な(言い換えると連続でない、とびとびの)対象をあつかう数学のことである。有限数学あるいは離散数理と呼ばれることもある。 グラフ理論、組み合わせ理論、最適化問題、計算幾何学、プログラミング、アルゴリズム論が絡む応用分野で、その領域を包括的・抽象的に表現する際に用いられることが多い。またもちろん離散数学には整数論が含まれるが、初等整数論を超えると解析学などとも関係し(解析的整数論)、離散数学の範疇を超える。.

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通信

通信(つうしん)とは、情報の伝達を意味する言葉である。有史以前から徐々に発展し、近代における様々なそして急激な技術的発展によって、より多様で利便性の高い、大衆的なものに発展してきた。.

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連合国 (第二次世界大戦)

ターリン) 第二次世界大戦における連合国(れんごうこく、Allies、United Nations)とは、枢軸国(ドイツ、イタリア、日本など)と敵対した国家連合。一般的に連合国共同宣言に署名した国などが該当する。 第二次世界大戦における連合国は、1939年9月1日、ドイツ国によるポーランド侵攻にはじまる欧州戦線でドイツの陣営と戦った国々と、1941年12月8日の日本によるマレー作戦及び真珠湾攻撃に始まる太平洋戦争(大東亜戦争)において日本の陣営と戦った国々がある。このうちイギリス、アメリカ合衆国、中華民国、オーストラリアを含む大部分の諸国は参戦の時点から終戦までの期間に日独両陣営と戦争状態にあったが、ソビエト連邦が対日戦に参戦したのは1945年8月のことである。 ドイツやその他の枢軸国から攻撃を受けるなどし、領域を喪失した政府が亡命政府となり、戦争に参加している。戦後これらの亡命政府の多くは帰国したが、ソ連の影響力が強い地域の亡命政府は復帰することができない例や、戦後まもなく亡命政府の継承政権が打倒されることもあった。一方でユーゴスラビアのパルチザンなど交戦当時は国家を代表する存在ではなかったが、国家を代表する存在として連合国の政府として承認される事例もあった。 連合国は戦後処理問題などで比較的緊密な連絡を取った。現在の国際連合 (United Nations) は、戦争中の連合国協議によって生まれた国際機関であり、連合国諸国が原加盟国となっている。特に中心となったアメリカ・イギリス・ソビエト連邦・フランス・中華民国は、国際連合憲章によって安全保障理事会における「常任理事国」の地位が与えられ、拒否権などの特権を有するなど、国際社会において強い影響を持つこととなった。.

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Folding@home

Folding@home(FAH、フォールディング・アット・ホーム)は、2000年10月から北アメリカのスタンフォード大学を中心に行われている分散コンピューティングプロジェクトおよび、それに使用されているコンピュータプログラム。 たんぱく質の折りたたみ構造を解析することで、これに関係する様々な疾病(アルツハイマー病、がん、パーキンソン病、狂牛病など)の治療に役立てるのが目的。このプログラムをダウンロードし、パーソナルコンピュータなどで動作させると研究に必要な計算が行われ、その計算結果がインターネットを通じてスタンフォード大学に送られる。また、このプロジェクトではCPUだけでなく、GPGPUによる処理も行う事が出来る。.

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IEEE

IEEE(アイ・トリプル・イー、The Institute of Electrical and Electronics Engineers, Inc.)は、アメリカ合衆国に本部を持つ電気工学・電子工学技術の学会である。.

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暗号理論

暗号理論(あんごうりろん)の記事では暗号、特に暗号学に関係する理論について扱う。:Category:暗号技術も参照。.

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機械学習

機械学習(きかいがくしゅう、machine learning)とは、人工知能における研究課題の一つで、人間が自然に行っている学習能力と同様の機能をコンピュータで実現しようとする技術・手法のことである。.

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機械式計算機

機械式計算機 (きかいしきけいさんき、)とは、歯車などの機械要素を用いて計算(演算)を行う計算機のこと。(この項ではデジタル演算を行うものについて述べる。機械式アナログ計算機についてはアナログ計算機の項を参照。).

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機械翻訳

機械翻訳(きかいほんやく、)とは、ある自然言語を別の自然言語に翻訳する変換を、コンピュータを利用して全て(ないし、可能な限り全て)自動的に行おうとするものである。 近年のコンピュータの速度と容量の拡大にもとづく「力業による解決」が進んだことなどにより、急速に成長している分野である。.

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情報

情報(じょうほう、英語: information、ラテン語: informatio インフォルマーティオー)とは、.

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情報工学

情報工学(じょうほうこうがく)は情報分野についての工学である。語感としては、情報科学という語がもっぱらおおまかに「科学」という語が指す範囲を中心としているのに対し、「工学」的な分野に重心があるが、内実としてはどれもたいして変わらないことが多い(たとえば、大学の学部学科名などに関しては、個々の大学の個性による違いのほうが、名前による違いより大きい)。日本で、大学の工学部などにコンピュータ科学ないし情報関係の学科を設置する際に、「工学」部という語との整合のためだけに便利に使われた、という面が大きい(情報工学科の記事を参照)。 なお英語の information engineering はソフトウェア工学における一手法であり、日本語の「情報工学」とは対応しない。また似た言葉に情報学がある。.

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情報化時代

デスクトップコンピュータが備えてある大学のコンピュータ・ラボ 情報化時代(じょうほうかじだい、英:Information Age)は、工業化時代の後で、知識経済より以前の一期間に与えられた名称である。情報時代とも。.

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情報処理

情報処理(じょうほうしょり、information processing)は、元の「情報」から、計算により加工・抽出などをおこない、別の形の情報を得る手続き(処理(プロセス))である。利用・活用が可能な付加価値を目的とすることが多いが、定義としてはそれが目的でなくてもいっこうにかまわない。日本語としては、情報処理学会設立前夜の頃、IFIP設立など国際的に意識が高まりつつあったInformation Processingの(直)訳として使われ始めた語である。 なお、いわゆる(軍事などの)諜報活動は:en:Intelligence assessment であるが、意図的にか混同して「情報」の語を使っているらしき向きも見られる。.

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情報処理学会

一般社団法人情報処理学会(じょうほうしょりがっかい、英称:Information Processing Society of Japan、略称:IPSJ)は、情報処理分野を取り扱っている学会である。日本学術会議協力学術研究団体。1960年に設立され、2010年7月1日に社団法人から一般社団法人へ移行した。.

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情報処理国際連合

情報処理国際連合(International Federation for Information Processing:IFIP)とは、1960年にユネスコの提案により設立された国際機関であり、日本では情報処理学会が加入している。 情報処理技術の促進と開発途上国の支援を国際的に推進することを目的としている。.

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情報理論

情報理論(じょうほうりろん、Information theory)は、情報・通信を数学的に論じる学問である。応用数学の中でもデータの定量化に関する分野であり、可能な限り多くのデータを媒体に格納したり通信路で送ったりすることを目的としている。情報エントロピーとして知られるデータの尺度は、データの格納や通信に必要とされる平均ビット数で表現される。例えば、日々の天気が3ビットのエントロピーで表されるなら、十分な日数の観測を経て、日々の天気を表現するには「平均で」約3ビット/日(各ビットの値は 0 か 1)と言うことができる。 情報理論の基本的な応用としては、ZIP形式(可逆圧縮)、MP3(非可逆圧縮)、DSL(伝送路符号化)などがある。この分野は、数学、統計学、計算機科学、物理学、神経科学、電子工学などの交差する学際領域でもある。その影響は、ボイジャー計画の深宇宙探査の成功、CDの発明、携帯電話の実現、インターネットの開発、言語学や人間の知覚の研究、ブラックホールの理解など様々な事象に及んでいる。.

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情報科学

情報科学という語は日本語では多義的に用いられている。.

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情報革命

情報革命(じょうほうかくめい、Information revolution)とは、情報が開拓されることによって、社会や生活が変革することである。情報技術 (Information technology.

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流動性 (経済学)

経済学における流動性(Market Liquidity)は、交易上の商品などの資産が、いかに容易に交換できるかを示す性質を言う。貨幣経済が主流となった今日では、貨幣そのものをさす場合もある。.

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数学

数学(すうがく、μαθηματικά, mathematica, math)は、量(数)、構造、空間、変化について研究する学問である。数学の範囲と定義については、数学者や哲学者の間で様々な見解がある。.

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数値解析

バビロニアの粘土板 YBC 7289 (紀元前1800-1600年頃) 2の平方根の近似値は60進法で4桁、10進法では約6桁に相当する。1 + 24/60 + 51/602 + 10/603.

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数理論理学

数理論理学(mathematische Logik、mathematical logic)は、論理学(形式論理学)の数学への応用の探求ないしは論理学の数学的な解析を主たる目的とする、数学の関連分野である。局所的には数理論理学は超数学、数学基礎論、理論計算機科学などと密接に関係している。数理論理学の共通な課題としては形式体系の表現力や形式証明系の演繹の能力の研究が含まれる。 数理論理学はしばしば集合論、モデル理論、再帰理論、証明論の4つの領域に分類される。これらの領域はロジックのとくに一階述語論理や定義可能性に関する結果を共有している。計算機科学(とくに)における数理論理学の役割の詳細はこの記事には含まれていない。詳細はを参照。 この分野が始まって以来、数理論理学は数学基礎論の研究に貢献し、また逆に動機付けられてきた。数学基礎論は幾何学、算術、解析学に対する公理的な枠組みの開発とともに19世紀末に始まった。20世紀初頭、数学基礎論は、ヒルベルトのプログラムによって、数学の基礎理論の無矛盾性を証明するものとして形成された。クルト・ゲーデルとゲルハルト・ゲンツェンによる結果やその他は、プログラムの部分的な解決を提供しつつ、無矛盾性の証明に伴う問題点を明らかにした。集合論における仕事は殆ど全ての通常の数学を集合の言葉で形式化できることを示した。しかしながら、集合論に共通の公理からは証明することができない幾つかの命題が存在することも知られた。むしろ現代の数学基礎論では、全ての数学を展開できる公理系を見つけるよりも、数学の一部がどのような特定の形式的体系で形式化することが可能であるか(逆数学のように)ということに焦点を当てている。.

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数論

数論(すうろん、number theory)とは数、特に整数およびそれから派生する数の体系(代数体、局所体など)の性質について研究する数学の一分野である。整数論とも言う。ふつうは代数学の一分野とみなされることが多い。おおむね次の四つに分けられる。;初等整数論;代数的整数論;解析的整数論;数論幾何学 フェルマーの最終定理のように、数論のいくつかの問題については、他の数学の分野に比して問題そのものを理解するのは簡単である。しかし、使われる手法は多岐に渡り、また非常に高度であることが多い。 ガウスは次のような言葉を残している。.

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