非従来型計算特論[22M2071]

科目名
Course Title
非従来型計算特論[22M2071]
Advanced Topics on Unconventional Computing
授業言語
Language
Japanese,English
科目区分・科目種 情報科学コース クラス 理学
CCBM   キャリアデザイン  
単位数 2.0単位 履修年次 12

担当教員 オベル加藤 ナタナエル
学期 前期
曜日・時限・教室
金曜 5 6 共3-408【情報科学講義室2】

授業の形態
講義

教科書・参考文献
No specific book required.

ALH区分
通常授業として実施(11・12限等)

評価方法・評価割合
小論文(レポート)=70%,授業への参加態度=30%

主題と目標
現在、「計算」という言葉は、電子計算機が行うものを指し、ハードウェアと意味的な結びつきが強い。しかし、計算は、単にデータの扱いと処理であり、もっと一般的なものである。水が最小抵抗の流れを作る方法や、アリが餌へのルートを編み出す方法も、計算の一形態である。環境中の入力データを慎重にエンコードすることで、その計算の力を使って問題を解く、それが非従来型計算と呼ばれる方法である。

この科目では、(1)非従来型のパラダイムを用いてプログラムし問題を解くにはどうするか、(2)その方法を用いる利点と限界は何かを探究する。

授業計画
第1回
Orientation for the class; Basis of unconventional computing
第2回
Computing in nature
第3回
Computing with molecules (I): basics
第4回
Computing with molecules (II): artificial chemistries
第5回
Molecular programming (I): DNA-based systems
第6回
Molecular programming (II): the PEN toolbox
第7回
Molecular programming (III): membrane computing
第8回
Computing in complex systems
第9回
Agent-based systems (I)
第10回
Agent-based systems (II): ant colony optimization
第11回
Molecular robotics (I): agents at the microscale
第12回
Molecular robotics (II): programming molecular robots
第13回
Applications (I): computing theory
第14回
Application (II): biomedical, engineering
第15回
Conclusion and discussions

時間外学習
Most exercises are expected to be done during the time allocated for class. Based on time constraints, additional work might be required.

学生へのメッセージ
This class does not require any prior knowledge of biology or chemistry. Class will be taught mostly in English, but it will be possible to ask questions in Japanese. Documents in Japanese may also be provided as required.