計算機科学とは? わかりやすく解説

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けいさんき‐かがく〔‐クワガク〕【計算機科学】

読み方:けいさんきかがく

コンピューターサイエンス


計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/10/02 14:34 UTC 版)

計算機科学(けいさんきかがく、: computer science、コンピューター・サイエンス)またはコンピュータ科学[1]CSとは[2][3]情報計算の理論的基礎、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[4][5][6]。コンピュータサイエンス(computer science)は「情報科学」や「情報工学」とも和訳される[7][注釈 1]。コンピュータ科学には様々な分野がある。コンピュータグラフィックスのように応用に力点がある領域もあれば、理論計算機科学と呼ばれる分野のように数学的な性格が強い分野もある。計算科学は科学技術計算という「計算需要」に応えるための分野であり、それを実現する手段の研究は高性能計算である。また、一見わかりやすい分類として、計算機工学など「ハードウェア」と、プログラミングなど「ソフトウェア」という分類があるが、再構成可能コンピューティングのようにその両方と言える分野があるなど、単純に分類ができるようなものではない。


注釈

  1. ^ 『英和コンピュータ用語大辞典』には次の通りある[7]
    computer science
    JIS](01.01.18)計算機科学,情報科学情報工学計算機による情報処理に関する科学技術の一分野.[7]
  2. ^ 1960年に情報処理国際連合が設立されている。

出典

  1. ^ 『ブリタニカ国際大百科事典 小項目事典』「計算機科学」
  2. ^ Passey, D. (2017). Computer science (CS) in the compulsory education curriculum: Implications for future research. Education and Information Technologies, 22(2), 421.
  3. ^ Camp, T. et al. (2017). Generation CS: the growth of computer science. ACM Inroads, 8(2), 44.
  4. ^ 「計算機科学は情報に関する学問である」計算機情報科学科Guttenberg Information Technologies
  5. ^ 「計算機科学は計算に関する学問である。」聖ヨハネ大学 聖ベネディクト校 計算機科学科
  6. ^ 「計算機科学はコンピュータシステムのあらゆる側面に関する学問である。理論的基礎から極めて実用的な巨大ソフトウェアプロジェクト管理までも含む。」マッセイ大学
  7. ^ a b c コンピュータ用語辞典編集委員会 2001, p. 232.
  8. ^ Nigel Tout (2006年). “Calculator Timeline”. Vintage Calculator Web Museum. 2006年9月18日閲覧。
  9. ^ Science Museum - Introduction to Babbage”. 2006年9月24日閲覧。
  10. ^ IBM Punch Cards in the U.S. Army”. 2006年9月24日閲覧。
  11. ^ a b Denning, P.J. (2000年). “Computer science:the discipline”. Encyclopedia of Computer Science. http://www.idi.ntnu.no/emner/dif8916/denning.pdf. 
  12. ^ 『計算論的思考』(Jeannette M. Wing Computational Thinking, 中島秀之訳)
  13. ^ https://www.ipsj.or.jp/annai/committee/education/j07/ed_j07.html
  14. ^ 大学の理工系学部情報系学科のためのコンピュータサイエンス教育カリキュラム J97(第1.1版) (PDF)”. 情報処理学会 (1999年9月). 2013年3月22日閲覧。
  15. ^ Constable, R.L. (2000年3月). Computer Science: Achievements and Challenges circa 2000. http://www.cs.cornell.edu/cis-dean/bgu.pdf 
  16. ^ Abelson, Hal; G.J. Sussman with J.Sussman (1996年). Structure and Interpretation of Computer Programs (2nd Ed. ed.). MIT Press. ISBN 0-262-01153-0. "コンピュータ革命は思考方法の革命であり、思考を表現する手法の革命である。この変化の本質は「procedural epistemology; 手続き的認識論」と呼ばれるものがよく表している。それは手続き的観点からの知識構造の研究であり、古典的数学の宣言的観点の対極に位置する。" 
  17. ^ Parnas, David L. (1998年). “Software Engineering Programmes are not Computer Science Programmes”. Annals of Software Engineering 6: 19–37. http://citeseer.ist.psu.edu/parnas98software.html. , p. 19: 「私はソフトウェア工学を計算機科学の一分野としてではなく、土木工学、機械工学、化学工学、電気工学などなどの要素を組み合わせたものとして扱う」


「計算機科学」の続きの解説一覧

計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/11/09 18:20 UTC 版)

Berkeley Open Infrastructure for Network Computing」の記事における「計算機科学」の解説

DistrRTgenハッシュ関数逆引きを可能とする、巨大なレインボーテーブル作成Enigma@homeM4 ProjectBOINCクライアントから参加できるように仲介するラッピングプロジェクト。ナチス・ドイツ暗号機エニグマ」で作成され未解読の暗号文解読する。 FreeHAL@home人工無能研究構文解析タグ付け行っているGenetic Life進化的アルゴリズム研究Tierra分散コンピューティング上で動作させる。 SHA-1 Collision Search GrazSHA-1ハッシュ関数脆弱性見つけ出す

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2017/01/18 00:35 UTC 版)

射影 (集合論)」の記事における「計算機科学」の解説

射影リレーショナルデータベース演算としても用いられる。R を関係、{A1, …, Ak} を属性部分集合とすれば射影結果 Π A 1 , … , A k ( R ) = { T [ A 1 , … , A n ] ∣ T ∈ R } {\displaystyle \Pi _{A_{1},\ldots ,A_{k}}(R)=\{T[A_{1},\ldots ,A_{n}]\mid T\in R\}} は特定の属性リストにある属性制約した新たな関係となる。得られ新しい関係では重複するエントリー除かれている。

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/01/02 08:06 UTC 版)

グラフ理論」の記事における「計算機科学」の解説

計算機科学において、グラフコミュニケーションデータ編成計算装置計算流れ等のネットワーク表わすために使われる例えば、ウェブサイトのリンク構造有向グラフとして表わすことができる。ここでは、頂点ウェブページ表わし有向辺があるページから別のページへのリンク表わす同様のアプローチを、ソーシャルメディア旅行生物学、コンピュータチップ設計神経変性疾患進行マッピング、そしてその他多くの分野における課題について取ることができる。したがって、グラフ取り扱うためのアルゴリズム開発が計算機科学における主要な興味である。グラフ変換英語版)はグラフ書換え系によってしばしば定式化され、表現されるグラフ変換系と相補的なグラフ規則基づメモリー操作注目したシステムが、グラフ構造を持つデータのトランザクションセーフで永続的な格納問い合わせ対応したグラフデータベース(英語版)である。

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/08 08:13 UTC 版)

人工知能の歴史」の記事における「計算機科学」の解説

詳細は「計算機の歴史を参照 計算機械古代から作られており、歴史進展と共にゴットフリート・ライプニッツなど多くの数学者洗練さていった19世紀初めチャールズ・バベッジプログラム可能計算機設計したが(解析機関)、実際には製作しなかった。エイダ・ラブレスはその機械が「精巧で科学的な音楽断片それなりの複雑さ長さ作曲するかもしれない」と推測したエイダ・ラブレスはその機関ベルヌーイ数計算する方法詳細に注記したことから世界初プログラマと言われている。 世界初現代的コンピュータZuse Z3ENIACColossus)は第二次世界大戦際に開発された。その後アラン・チューリング理論的基礎ジョン・フォン・ノイマン発展させた形でコンピュータ発達していった。

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/03/11 03:31 UTC 版)

プレプリント」の記事における「計算機科学」の解説

原稿プレプリントとして配布できるようになったことは、計算機科学における研究の普及方法大きな影響与えてきた(CiteSeerを参照)。オープンアクセス動きは主に、分散され研究内容収集グローバルな情報収集、OAIsterのような検索エンジンゲートウェイ介した情報集約などを推し進めた。こうして電子出版は、雑誌論文学会発表研究論文学位論文など、あらゆる学術的または科学的な出版物に輪を広げるようになった

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/10/05 00:24 UTC 版)

ムスチスラフ・ケルディシュ」の記事における「計算機科学」の解説

ケルディシュは、電子計算機科学技術進歩加速させる、その重要性気付いていた最初期人間一人とされ、ソ連における計算機科学発展先導者であったケルディシュ自身は直接計算機科学の研究行っていないが、数学研究所ケルディシュ自身率い部門電子計算機活用推進し計算機重要な顧客」として利用した評価計算機開発還元することで、計算機科学の発展大い寄与したケルディシュらは、電子計算機使用して国家的に優先度の高い課題対処する大型科学計画例え核兵器開発ミサイル防衛宇宙航行原子力開発などを、強力に支援していた。 ケルディシュは、計算機運用に関する科学アカデミー特別委員会委員長務め1951年ソ連初の汎用電子計算機MESM審査採用決定し、更にBESMストレラ英語版)の開発承認したストレラ1号機は、ケルディシュ率い数学研究所応用数学部に導入され核物理学複雑な問題処理する計算実行した。その一部始終を見届けたケルディシュは、電子計算機重要性高く評価したという。 ケルディシュは、電子計算機開発拠点である精密機械計算技術研究所英語版)が科学アカデミーから無線産業省へ移った後も、科学アカデミー代表として委員会参加し第3世代電子計算機(ES-EVM(英語版シリーズ開発においてはIBM-360複製を基にする計画支持している。

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計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2022/02/23 01:42 UTC 版)

ジョン・フォン・ノイマン」の記事における「計算機科学」の解説

EDVAC開発参加した際、プログラム内蔵方式に関して書いた文書EDVACに関する報告書の第一草稿)にフォン・ノイマンの名前しか書かれていなかったため、ストアードプログラム方式考案者であると言われていた。その方式は「ノイマン型コンピュータ」とも言われ現在のほとんどのコンピュータ動作原理である。アラン・チューリングクロード・シャノンとともに現在のコンピュータ基礎築いた功績者とされているEDVAC開発チームジョン・プレスパー・エッカートジョン・モークリー技術面担当しノイマン理論面を担当したと言われている。ノーマン・マクレイはプログラム内蔵方式に関してクルト・ゲーデル不完全性定理の証明用いたゲーデル数化アイデア応用したものと説明しているセル・オートマトン分野スタニスワフ・ウラム創出し、(当初はろくにコンピュータもなかったにかかわらず)実に方眼紙ペンだけで、自己増殖概念証明してみせた。ここでユニバーサル・コンストラクタの概念が考え出された。この分野については、彼の死後自己増殖オートマトンの理論Theory of Self Reproducing Automata出版されている。この自己増殖マシンDNA自己複製発見コンピュータウイルス先駆けであるとされる。この貢献によりノイマン没後30年後に立ち上がった人工生命」と呼ばれる分野の父とも呼ばれている。また、カリフォルニア工科大学ノイマンが行ったオートマトンに関する講演計算機科学者ジョン・マッカーシー影響与えマッカーシーノイマンから研究の助言受けた1956年ダートマス会議で「人工知能」を確立したマッカーシーノイマンも招くことを計画していたが、既にノイマン故人となっていた。ノイマンは「コンピュータと脳(英語版)」と題した著書人間頭脳コンピュータを比較する試み行っていた。 アルゴリズム研究にも貢献ドナルド・クヌースは、ノイマンマージソート発明者であると指摘している。 クヌース数値流体力学分野にも挑戦したことも指摘している。R.D.Ritchmyerとともに、"人工粘性"artificial viscosity決定するアルゴリズム開発し、その成果により人類衝撃波についての理解進歩することになったその後天体物理学分野進歩や、高度なジェットエンジンロケットエンジン開発に、この研究大い貢献している。流体力学空気力学問題コンピュータ計算するときには計算すべき格子点グリッド)が多くなりすぎるという問題があるのだが、この"人工粘性"という数学的な道具用いることで、基本的な物理学特性損なわずに、衝撃伝播コンピュータ計算しやすい形で表現することができるようになったのである

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計算機科学


計算機科学

出典: フリー百科事典『ウィキペディア(Wikipedia)』 (2021/10/28 01:40 UTC 版)

ヒューリスティクス」の記事における「計算機科学」の解説

計算機科学では、コンピューター計算シミュレーション実行させるときに、発見的手法用いことがある。たいていの計算は、計算結果正しさ保証されるアルゴリズムか、または計算結果間違っているかもしれない誤差がある範囲内収まっていることが保証されている近似アルゴリズム用いて計算する。しかし、そのような方法だと、計算時間爆発的に増加してしまうようなことがあるそのような場合に、妥協策として発見的手法用いる。発見的手法は、精度保証はないが、平均的に近似アルゴリズムより解の精度が高い。また、発見的手法の中でも、任意の問題に対応するように設計されたものは、メタヒューリスティックという。

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計算機科学

出典:『Wiktionary』 (2021/08/21 09:29 UTC 版)

名詞

計算機 科学 (けいさんきかがく)

  1. コンピュータ理論設計応用研究する科学分野。別名、情報科学コンピューターサイエンス

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