とは 「情報科学」 - Programming Logic Group

「主専攻概論」とは
• ３つの主専攻ごとに開設
情報科学概論I
第一回：位置付け
– 情報科学
– 情報システム
– 知能情報メディア
• 目的と形態
– 情報科学とは何かを知る。
– 概論１（1
概論１（1年生）と 概論２（2
概論２（2年生）から構成
亀山幸義
http://logic.cs.tsukuba.ac.jp/~kam
http://logic.cs.tsukuba.ac.jp/~kam//
• 情報科学概論１
– 情報科学分野の研究の基礎となる題材を取り上げる。
– 4人の教員が2
人の教員が2−3回ずつ担当し、系統的に講義。
• 情報科学概論２
– 情報科学的な考え方（思考方法、研究方法）の一端を知る。
– 10人の教員が
1回ずつ担当し、バラエティ豊かな講義。
10人の教員が1
– どんな研究があるか。どんな人がいるか。
Computer Scienceにおける
14分野
Scienceにおける1
「情報科学」の位置づけ
[出典：ACM
出典：ACM Computing Curricula 2001]
• 情報科学 vs 情報工学
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– 日本では、以下の分類が多い
• 情報科学＝理学系（Science
）
情報科学＝理学系（Science）
• 情報工学＝工学系（Engineering)
情報工学＝工学系（Engineering)
• 「情報学」はこれらの総称
– 欧米では、区別はない
• Computer Science アメリカ
• Computing Science イギリスなど
• Informatics 最近のヨーロッパ
Computer Scienceにおける
14分野
Scienceにおける1
• HumanHuman-Computer Interaction ヒューマンインタ
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•
•
フェース
Graphics and Visual Computing グラフィックス
Intelligent Systems 人工知能
Information Management データベースなど
Social and Professional Issues 社会など
Software Engineering ソフトウェア工学
Computational Science and Numerical Methods
計算科学、数値計算
Discrete Structures 離散構造
Programming Fundamentals プログラミング基礎
Algorithms and Complexity アルゴリズム、計算量
Architecture and Organization アーキテクチャ
Operating Systems オペレーティングシステム
NetNet-Centric Computing ネットワーク
Programming Languages プログラム言語
情報科学主専攻がカバーする分野
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Discrete Structures 離散構造
Programming Fundamentals プログラミング基礎
Algorithms and Complexity アルゴリズム、計算量
NetNet-Centric Computing ネットワーク
Programming Languages プログラム言語
Architecture and Organization コンピュータアーキテクチャ
Operating Systems オペレーティングシステム
HumanHuman-Computer Interaction ヒューマンインタフェース
Graphics and Visual Computing グラフィックス
Intelligent Systems 人工知能
Information Management データベースなど
Social and Professional Issues 社会など
Software Engineering ソフトウェア工学
Computational Science and Numerical Methods 計算科学など
情報科学
情報システム
知能情報メディア
1
情報科学主専攻の特徴
もっとわかりやすくしようー研究編
自然界
人間、社会
• Computer Science の学問的コア（中核）を
ロボット
ヒューマンインタフェース
数理モデリング
コンピュータ音楽 グラフィックス
カバーしている。
• ヒューマンインタフェースやグラフィックスなど
を含み、非常に広い範囲にまたがっている。
• ただし、コンピュータ自体を作る分野はあまり
カバーしていない
アルゴリズム
セキュリティ・暗号
コンピュテーション
プログラム言語
– ハードウェア、ＯＳ，データベース など
コンピュータ、情報処理
ソフトウェア科学１
ソフトウェア科学２
ソフトウェア科学２
数理モデリング１
・
酵素のカギ穴
2
数理モデリング２
数理モデリング３
地下温度の変化
巨大隕石の衝突
「Mr. インクレディブル」より
資料 NHK「地球大進化」より
ヒューマンインタフェース
ロボティクス
遠隔図書閲覧ロボット
移動ロボットシミュレータ
科目編成イメージ
アルゴリズム
アルゴリズム
モデリング
モデリング
情報科学とは
プログラミング
プログラミング
コンピューティング
コンピューティング
ロボティクス
ロボティクス
ヒューマンインタフェース
ヒューマンインタフェース
• 研究の３本柱
– プログラミング＆コンピューティング
– モデリング＆アルゴリズム
– ロボティクス＆ヒューマンインタフェース
• 学習の基本
知能
数理モデリング ソフトウェア科学
インタフェース
– 情報に関する科学と工学の融合
– 科学＝厳密性、一般性、抽象性、「分析的」
– 工学＝実現可能性、有用性、「総合的」
• 実は‥
実は‥
–
–
–
来年度新入生から、『
来年度新入生から、『情報学類』
情報学類』は『情報科学類」へ
『情報科学主専攻』
情報科学主専攻』は『ソフトウェアサイエンス主専攻』
ソフトウェアサイエンス主専攻』へ
Software and Computing Science
3
Software & Computing Science
• 基本的な課題： コンピュータを使って、現実の問題を解きたい。ど
•
•
•
うやるか？
問題をコンピュータの上で正しく表せないといけない。
コンピュータを使う以上、高速に解きたい。
しかし、解いた結果は、正しいのだろうか？
• モデル化(
モデル化(モデリング）
• アルゴリズム
• プログラミング(
プログラミング(ソフトウェア）
• 応用的な課題： 人間に役立つソフトウェアとは？ robot、物理、
robot、物理、
化学、生物などの分野へのコンピュータの応用は？ etc.
この授業のポリシー
「情報科学概論１」授業計画
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1週： 位置づけ （亀山）
２・５週： ソフトウェア科学入門（亀山）
3-4週： 最適化とアルゴリズム（久野）
6-7週： ＷＷＷとインターネットプログラミング（井田）
8-10週：
10週： 数理モデリングの基礎と現象の多様性（徳永）
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プログラミング論・ソフトウェア科学
の基礎→
→亀山、井田
プログラミング論・ソフトウェア科学の基礎
アルゴリズム論の基礎→
アルゴリズム論の基礎→久野
数理モデリング論の基礎→
数理モデリング論の基礎→徳永
（人工知能、ヒューマンインタフェースの基礎は、もう少し後の段階
で学習する）
本日の宿題
• 出席を毎回取ります。
– 正当な理由なく欠席すると、減点されます。
– 友人に頼んで出席簿に名前を書いてもらってはいけません。
• 期末試験を行いません。
– 担当者ごとに、演習、レポート等を出題。
– 出席と合わせて成績をつけます。
• 講義ホームページ（連絡事項等）
http://www.cs.tsukuba.ac.jp/~takahito/introduction1/
• 亀山担当分
• コンピュータの始まり
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–
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フォンノイマン型コンピュータってなんだろう？
テューリング機械とは？
それらはいつ頃のことだろう？
これらは現代コンピュータにどういう影響をあたえたのだ
ろうか？
– Ａ４サイズの紙1
Ａ４サイズの紙1ページ以内に書いてきてください。次週、
回収します。
http://logic.cs.tsukuba.ac.jp/~kam/gairon2006/
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