| 授業の目的 【日本語】 | | テーマ：「理論計算機科学」
この少人数クラスでは、理論計算機科学について研究します。特にアルゴリズム（グラフ・アルゴリズム、代数的アルゴリズム、機械学習）、計算複雑性理論と量子計算を中心としますが、理論計算機科学に関する話題であれば基本的に好きなテーマを選んでよいです。
理論計算機科学の様々な概念について学生が自主的な学習及び独自の研究に取り組むことを目指します。また、学生の思考力・コミュニケーション能力を高めることも目的とします。
Subject: Theoretical Computer Science
Theoretical computer science investigates the power of computers from a mathematical and theoretical perspective. This class will mainly focus on algorithms (graph algorithms, algebraic algorithms, machine learning algorithms), complexity theory and quantum algorithms. The objective is to first study the basics of the field and then to perform original research on theoretical computer science. |
|
|
| 授業の目的 【英語】 | | |
|
| 到達目標 【日本語】 | | | 理論計算機科学の基礎概念を理解できるようになる。特に、アルゴリズムの構築方法と解析方法を理解できるようになる。最終的に、得た知識や概念を理論計算機科学について独自の発想ができるようになる。 |
|
|
| 到達目標 【英語】 | | |
|
| 授業の内容や構成 | | 最初の数カ月は教科書を読んで勉強してもらいます。テーマによりますが、以下の「参考書」から選ぶことが多いです。
その後、最近の研究論文をいくつか紹介するので、その論文を読んで、研究の最前線に触れます。最後に、興味のある未解決問題を選んで、オリジナルな研究に挑戦してもらいます。
この少人数クラスは、基本的に毎週 2～3 時間程度行い、休暇中は相談の上開講します。
The first months of the seminar are devoted to studying textbooks. The choice of the textbook depends on the subject and the students' background. The four textbooks below are often selected.
Students then start reading technical research papers and getting familiar with recent research. After choosing an appropriate open problem (by discussing with me), they are expected to conduct original research. |
|
|
| 履修条件 | | レベル１の知識（学部 3 年生までに学習する程度のもの）があれば十分です。
プログラミングの経験が必須ではありません（理論計算機科学はコンピュータによる計算を数学的に研究する学問ですが、実際はコンピュータをほとんど使わない理論的な研究が多いです）
この少人数クラスは基本的に日本語で行いますが、留学生が参加した場合は授業の一部を英語にする可能性があります。
This course is basically held in Japanese but can be partially held in English in the case foreign students attend the course. |
|
|
| 関連する科目 | | | 計算数学基礎、数理解析・計算機数学Ⅰ、数理解析・計算機数学Ⅱ |
|
|
| 成績評価の方法と基準 | | セミナーへの参加状況、議論の様子、得られた研究成果に基づいて評価する。
Grading based on attendance, discussions and obtained research results. |
|
|
| 教科書・テキスト | | |
|
| 参考書 | | （以下の参考書はどれも日本語に翻訳されているので、その和訳を読んでもよいです）
[1] T. Cormen, C. Leiserson, R. Rivest and C. Stein. Introduction to Algorithms. MIT Press, 2010.
[2] M. Mitzenmacher and E. Upfal. Probability and Computing: Randomized Algorithms and Probabilistic Analysis. Cambridge University Press, 2005.
[3] M. Nielsen and I. Chuang. Quantum Computation and Quantum Information. Cambridge University Press, 2010.
[4] J. von zur Gathen and J. Gerhard. Modern Computer Algebra. Cambridge University Press, 2003. |
|
|
| 課外学習等（授業時間外学習の指示） | | |
|
| 注意事項 | | |
|
| 他学科聴講の可否 | | |
|
| 他学科聴講の条件 | | |
|
| レベル | | |
|
| キーワード | | 理論計算機科学、アルゴリズム、計算量理論、量子計算
Theoretical computer science, algorithms, computational complexity, quantum computing. |
|
|
| 履修の際のアドバイス | | |
|
| 授業開講形態等 | | |
|
| 遠隔授業（オンデマンド型）で行う場合の追加措置 | | |
|