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最終更新日:2025年10月17日

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計算数学I

計算理論の基礎
計算理論の基本を理解することを目標とする。オートマトン・プッシュダウンオーオトマトン・チューリング機械等を扱う。時間が許せば,計算複雑性理論の基本事項を説明する。
 計算は数学で用いられる基本的な道具だが,計算そのものを数学の対象とするようになったのは二十世紀中頃からであり,比較的歴史が新しい。計算の概念の数学的定式化にはいくつかの方法があるが,ここではチューリング機械を用いた計算可能性の理解を目標とする。
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時間割/共通科目コード
コース名
教員
学期
時限
0505062
FSC-MA3351L1
計算数学I
長谷川 立
S1 S2
木曜4限
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講義使用言語
日本語
単位
2
実務経験のある教員による授業科目
NO
他学部履修
開講所属
理学部
授業計画
(1) 初等的な計算モデルとしてオートマトンやそれに付随する概念について述べる。決定性・非決定性の違い,正規言語との同等性を述べる。 (2) プッシュダウン・オートマトンについて述べる。記憶装置としてスタックを付加した計算モデルである。文脈自由言語との同等性を述べる。 (3) チューリング機械について説明する。制限のない記憶装置を付加した計算モデルである。計算可能性の概念はチューリング機械を用いて定式化される。停止性問題等の計算不可能な問題について説明する。 (4) 時間があれば,計算複雑性理論の初歩を解説する。時間複雑性クラスPおよびNP,空間複雑性クラスPSPACE等を考える。
授業の方法
講義による。
成績評価方法
試験による。
教科書
多くの書籍が出版されており一つには固定しないが,Michael Sipser, "Introduction to the Theory of Computation"は読みやすいと思う。和訳あり。
参考書
同上
履修上の注意
予備知識は仮定しない。初歩から解説する。
その他
履修学生 各位 2025年Sセメスターの「授業評価アンケート」をWebアンケートにて実施いたします。 (数理科学研究科の合併科目の場合は担当教員を確認し、アンケートをお願いします) 授業の方法や内容、設備などの改善に役立てることを目的として、受講学生全員に、無記名で、授業に対する評価や要望を確認し、改善に繋げます。 複数の教員が担当した科目については、平均的な評価で構いません。 お手数ですが、ご協力のほどよろしくお願いいたします。 【回答締切】 2025年7月31日(木) <アンケート回答までの流れ> 1.シラバスに記載のある、詳細情報/Detailed Information その他/Others にURLが記載されています。  (履修科目1科目につき1回)履修科目の授業評価アンケート回答をお願いします。 【学生回答用URL】  https://forms.office.com/*****   2.履修科目数に応じて1.のURLにアクセスを繰り返しながら入力をお願いします。 ※「1.科目・担当教員」一覧に記載のない科目はアンケート対象外科目です。