自然計算

自然現象を活用した計算モデル、特に、通常の電子回路によらずに計算を行う非通常の（unconventionalな）計算モデルについて解説する。
まず、自然計算と呼ばれる研究分野について言及しながら、自然現象と計算の関係について議論し、特に計算に必要なエネルギーの観点から可逆計算を行う計算モデルについて説明する。
次に、自然計算の主要な研究テーマの一つであるセルオートマトンについて、可逆セルオートマトンも含めて、解説する。さらに、セルオートマトンの計算モデルを一般化して、多数の計算エージェントが互いに通信し連携して計算を行うモデルとして、ポピュレーションプロトコルやプロセス計算などの並列計算・分散計算のモデルについて紹介する。
次に、生物に触発された計算モデルとして、ニューラルネットワーク、および、遺伝的アルゴリズムや粒子群（particle swarm）などの最適化のためのメタヒューリスティクスについて解説する。
最後に、自然現象を活用しようとする様々な研究について紹介する。特に、化学反応を活用するDNAコンピューティング、生きた細胞を利用する合成生物学、各種の自然現象をニューラルネットワークと捉えるリザーバーコンピューティングなどについて紹介する。