第1章コンピューターサイエンス入門

Chapter Review章の復習

Key Terms重要用語

adversarial attack

敵対的攻撃

sample input (e.g., an image) that is designed to cause a system to behave problematically

システムに問題のある振る舞いをさせるように設計された、画像などの入力例

algorithm

アルゴリズム

sequence of precise instructions

正確な指示を順番に並べたもの

artificial intelligence (AI)

人工知能（AI）

development of computer functions to perform tasks, such as visual perception and decision-making processes, that usually are performed by human intelligence

視覚による認識や意思決定の過程など、通常は人間の知能が担う作業を実行するコンピューターの機能を開発すること

big data

ビッグデータ

very large datasets that aren’t easily processed using spreadsheets

表計算ソフトでは容易に処理できない、非常に大規模なデータセット

computational science

計算科学

application of computing concepts and technologies to advance scientific research and practical applications of science knowledge

科学研究や科学的知識の実用化を進めるために、コンピューティングの概念や技術を応用すること

computer program

コンピュータープログラム

algorithms that can be run on a computer

コンピューターで実行できるアルゴリズム

computer science (CS)

コンピューターサイエンス（CS）

study of the phenomena surrounding computers

コンピューターを取り巻く現象を研究する学問

computing

コンピューティング

all phenomena related to computers

コンピューターに関係するあらゆる現象

data science

データサイエンス

interdisciplinary field that applies computing toward managing data and extracting information from data

データの管理やデータからの情報の抽出にコンピューティングを応用する学際的な分野

hardware

ハードウェア

physical, real-world materials that enable computation

計算を可能にする、現実世界の物理的な材料や装置

human-computer interaction (HCI)

ヒューマン・コンピューター・インタラクション（HCI）

subfield of computer science that emphasizes the social aspects of computation

計算の社会的な側面を重視する、コンピューターサイエンスの一分野

image recognition

画像認識

problem of identifying objects in an image

画像に写っている物体を識別する問題

information science

情報科学

interdisciplinary field studying information technologies and systems as they relate to people, organizations, and societies

情報技術や情報システムを、人々、組織、社会との関係から研究する学際的な分野

memory

メモリ

means of addressing information in a computer by storing it in consistent locations

コンピューターの情報を一定の位置に保存することで、その情報の所在を指定する手段

network

ネットワーク

various technological devices that are connected and share information

互いに接続され、情報を共有するさまざまな技術機器

neural network

ニューラルネットワーク

AI algorithm architecture that emphasizes connections between artificial “neurons” whose behavior and values change in response to stimulus or input

刺激や入力に応じて振る舞いや値が変化する人工的な「ニューロン」同士の接続を重視した、AIアルゴリズムの構成方式

processor

プロセッサー

computer’s “brain,” that follows instructions from algorithms and processes data

アルゴリズムの指示に従ってデータを処理する、コンピューターの「頭脳」

programming language

プログラミング言語

language consisting of symbols and instructions that can be interpreted by a computer

コンピューターが解釈できる記号や指示からなる言語

social determination of technology

技術の社会的決定

belief that technologies are inherently neutral, and that it is the people who use a technology who ultimately make it “good” or “bad”

技術それ自体は中立であり、最終的にその技術を「良い」ものにも「悪い」ものにもするのは、それを使う人々だとする考え方

software

ソフトウェア

algorithmic principles that determine how results are computed

結果をどのように計算するかを決める、アルゴリズム上の原理

software engineering

ソフトウェア工学

subfield of computer science that emphasizes how problems can be solved with computers as well as the practices and processes that can help people design more effective software solutions

コンピューターで問題を解決する方法と、人々がより効果的なソフトウェアによる解決策を設計するのに役立つ実践や手順を重視する、コンピューターサイエンスの一分野

spreadsheet

スプレッドシート

data-centric programming environment where data is organized into cells in a table

データを表のセルに整理する、データを中心としたプログラミング環境

storage

ストレージ

hardware and physical components of a computer that permanently house a computer’s data

コンピューターのデータを恒久的に保存する、コンピューターのハードウェアや物理的な構成要素

technological fix

技術的解決

idea that technologies can solve social problems, but now often used to critique blind faith in technological solutions to human problems

技術によって社会問題を解決できるという考え方。ただし今日では、人間の問題を技術で解決できるという盲信を批判する意味で使われることが多い

theoretical computer science

理論計算機科学

mathematical processes behind software

ソフトウェアの背後にある数学的な過程

Turing-complete

チューリング完全

fundamental model for computing results and every computer has the ability to run any algorithm

結果を計算するための基本モデルであり、どのコンピューターにもあらゆるアルゴリズムを実行する能力があること

vacuum tube

真空管

physical device that works like a light bulb used as memory in early digital computers

電球のように働く物理的な装置。初期のデジタルコンピューターでメモリとして使われた

Summaryまとめ

1.1 Computer Science1.1 コンピューターサイエンス

• Computer science is pervasive in our daily lives, business and industry, scientific research and development, and social change.

英語のヒント

• コンピューターサイエンスは、日々の暮らし、企業や産業、科学の研究開発、社会の変化に広く浸透している。

• Computer science (CS) is the study of computing, which includes all phenomena related to computers, such as the Internet. With foundations in engineering and mathematics, computer science focuses on studying algorithms, which are instructions that enable computing. This includes computer hardware and software and the way these are used to process information. Three perspectives on computers include the hardware perspective, software perspective, and theoretical perspective. These perspectives each emphasize different aspects of computation, and they’re often centered in undergraduate computer science because of the history of computer science, but there are other perspectives on computer science.

英語のヒント

• コンピューターサイエンス（CS）はコンピューティングを研究する学問である。コンピューティングには、インターネットなど、コンピューターに関係するあらゆる現象が含まれる。コンピューターサイエンスは工学と数学を基礎とし、計算を可能にする指示であるアルゴリズムの研究を中心に据える。その対象には、コンピューターのハードウェアやソフトウェアと、それらを使った情報処理の方法が含まれる。コンピューターを捉える三つの視点には、ハードウェアの視点、ソフトウェアの視点、理論の視点がある。それぞれ計算の異なる側面を重視する。コンピューターサイエンスの歴史的経緯から、大学の学部段階ではこれらの視点が中心に据えられることが多いが、ほかにもコンピューターサイエンスを捉える視点はある。

• People have used computer science to advance many more diverse goals beyond making war or making money. Computing was imagined as: a new medium for helping people learn everything; a new technology that could enable anti-racism; a means of enabling global development for peoples across the world. Yet these visions and promises are still taking hold in a world largely focused on the dominant history of computer science.

英語のヒント

• 人々は、戦争や金もうけをはるかに超える、いっそう多様な目標を進めるためにコンピューターサイエンスを利用してきた。コンピューティングは、人々があらゆることを学ぶのを助ける新たな媒体、人種差別に対抗することを可能にする新技術、世界各地の人々の発展を可能にする手段として構想されてきた。しかし、コンピューターサイエンスの支配的な歴史に依然として関心が集中する世界で、これらの構想や可能性は、まだ根づきつつある段階にある。

1.2 Computer Science across the Disciplines1.2 諸分野にまたがるコンピューターサイエンス

• By contributing tools and resources to handle tasks and improve operations, computer science enables many other fields and areas of research or development.

英語のヒント

• コンピューターサイエンスは、作業を処理し業務を改善するための道具や資源を提供することで、ほかの多くの分野や研究開発領域を支えている。

• Data science is an interdisciplinary field that applies computing to managing data and extracting information from data. Many millions of people engage in data science work by using spreadsheets. Still, data science also often emphasizes larger-scale problems involving big data that are hard to manage using spreadsheets alone.

英語のヒント

• データサイエンスは、データの管理とデータからの情報の抽出にコンピューティングを応用する学際的な分野である。何千万人もの人々が、スプレッドシートを使うことでデータサイエンスの仕事に携わっている。それでも、データサイエンスでは、スプレッドシートだけでは扱いにくいビッグデータに関わる、より大規模な問題にも重点が置かれることが多い。

• Computational science refers to applying computing concepts and technologies to advance scientific research and practical applications of science knowledge. Computer science’s emphasis on creating things can help other sciences by, for example, contributing new models or simulations that can enable the discovery of new kinds of scientific knowledge previously inaccessible to scientists.

英語のヒント

• 計算科学とは、科学研究や科学的知識の実用化を進めるために、コンピューティングの概念や技術を応用することである。コンピューターサイエンスは、ものを作り出すことを重視するため、ほかの科学を支えることができる。たとえば、新しいモデルやシミュレーションを提供することで、それまで科学者が手にできなかった種類の新たな科学的知識の発見を可能にする。

• Information science is an interdisciplinary field studying information technologies and systems as they relate to people, organizations, and societies. As computing is now so central to information management and information exchange, information science has significant overlap with computer science. Still, it tends to emphasize the social value of information, whereas computer science has (historically) emphasized algorithms and computation over people or information.

英語のヒント

• 情報科学は、情報技術や情報システムを、人々、組織、社会との関係から研究する学際的な分野である。現在、コンピューティングは情報管理や情報交換の中心を占めているため、情報科学にはコンピューターサイエンスと大きく重なる部分がある。それでも情報科学は、情報の社会的な価値に重点を置く傾向がある。それに対し、コンピューターサイエンスは、歴史的には人々や情報よりもアルゴリズムと計算を重視してきた。

• Today, computer science is an interdisciplinary field that contributes to all other fields. Effective computational solutions to research or business problems require combining domain-specific knowledge with computer science concepts from a combination of areas.

英語のヒント

• 今日のコンピューターサイエンスは、ほかのあらゆる分野に貢献する学際的な分野である。研究やビジネスの問題を計算によって効果的に解決するには、その分野に固有の知識を、コンピューターサイエンスの複数領域から組み合わせた概念と結びつける必要がある。