著者:渡辺 治[わたなべ・おさむ] (1958-) 計算の理論(アルゴリズムの設計と解析、計算複雑さの理論)。
シリーズ:サイエンス・パレット;028
NDC:007.6 データ処理.情報処理
コンピュータサイエンス - 丸善出版 理工・医学・人文社会科学の専門書出版社
【目次】
まえがき(2015年8月 渡辺治) [i-iii]
目次 [v-vi]
第1章 計算をとことん分解する 001
第1節 データの元素は0と1 002
2進数と2進列
2進列との付き合い方
文字と文字列
画像,さらには味や匂いも
動画像,そして音
データの巨大化に対処する
第2節 計算の元素は±1と繰り返し 014
計算とは入力から出力を求めることなり!
関数の例:計算の目標の表し方
プログラムは計算の詳細指示書
プログラムの読み方
基本命令を厳選して計算の元素を見る
基本命令の異なる厳選方法
注 030
第2章 計算を実現する 033
第1節 コンピュータの仕組み 033
コンピュータの構造:電子機器として
プログラム内蔵方式:最も重要な特徴
理想の計算 vs. 現実の計算
コンピュータの構造:ソフトウェアシステムとして
第2節 プログラム 044
プログラミング言語
プログラムをコンピュータ上で走らせる
第3節 計算の万能性とその限界 048
コンピュータの進化
計算の限界
計算不可能性の証明
プログラムQ_0が行う計算
注 058
第3章 プログラミングへの招待 061
第1節 プログラミングの基本技その1:配列 062
配列とは?
配列の重要な使い方:番地計算の応用
第2節 プログラミングの基本技その2:サブルーチン 069
サブルーチンとは?
サブルーチンの効用
サブルーチンからプログラミング技法の大進展へ
注 079
第4章 アルゴリズムへの招待 083
第1節 アルゴリズムの工夫とその重要性 084
神童ガウスの計算法
最短経路問題
最短経路長の計算法
算盤技の威力
第2節 より効率のよい計算を目指して 098
計算量:アルゴリズムの効率尺度
良いアルゴリズムとは?
アルゴリズムの限界?
注 109
第5章 計算世界観 111
第1節 シミュレーション 112
シミュレーションの実際例
(1) 科学への応用:見えないものを観る
(2) 経済・産業への応用:時間や費用を大幅に削減する
(3) 生活への応用:計画を立てる際の手段となる
なぜシミュレーションが必要?
ランダムネス
第2節 データマイニング 122
身近になったデータ
基本その1:法則を見出す
法則発見における3つの基本
基本その2:似た者同士
なぜデータマイニングができるのか?
ここで再びランダムネス
第3節 情報セキュリティ技術 133
さまざまな情報セキュリティ技術
(1) つながるための技術
(2) 守るための技術
(3) 社会システムを設計する手法
暗号通信と公開鍵暗号方式
公開鍵暗号方式の価値
なぜ公開鍵暗号方式が可能なのか?
マジックプロトコルと計算の一方向性
またまたランダムネス
注 153
第6章 コンピュータ・サイエンスの未来 155
第1節 新たな計算メカニズムとコンピュータ・サイエンス 156
コンピュータの高速化
量子計算の可能性
計算界面の進化
第2節 知の創出のパートナーをめざして 165
人工知能の進化
大規模データからの知の創出
第3節 エピローグ:計算のさらなる探究 170
計算の表現と複雑さへの挑戦
注 176
謝辞 [177]
参考文献 [179-180]
索引 [181-182]
[コラム1]数の歴史 013
[コラム2]計算を形作った人々 031
[コラム3]コンピュータ登場 059
[コラム4]プログラミング言語の変遷 080