道具としてのコンピュータ

科学の道具としての
プログラミング
三浦欽也
1999年度後期
Sc588(2) 情報科学特論
目次
道具としてのコンピュータ
 情報とデータ表現
 リスト構造

– リスト構造の応用
– リスト構造のポインタによる実現

計算パラダイム
道具としてのコンピュータ

計算 - 数値計算・求解・統計処理， etc.
–
–
–
–
大量の数値データの処理（統計的処理など）
各種方程式を解く
数式をグラフ化する（視覚化）
etc.
表計算・数値計算（数値解析）パッケージ・
統計処理パッケージ・数式処理システム
道具としてのコンピュータ(2)

マルチメディア－文字・音声・画像・動画
–
–
–
–
–
種々の情報の作成・編集
プレゼンテーション・オーサリング
情報公開（WWWなど）
マルチメディア利用の実験
etc.
各種エディタ・プレゼンテーションソフトウェア・
オーサリングソフトウェア・インターネットサーバ・他
道具としてのコンピュータ(3)

モデル・シミュレーション
– 研究対象の抽象化・形式化
離散モデル－記号+構造・記号処理
 連続モデル－多変数データ・差分方程式

記号処理プログラミングシステム・
オブジェクトシステム・離散シミュレーション言語
表計算・数式処理システム・数値シミュレーション言語
情報とデータ表現

データ型
– データの種類
– データの定義域（全体集合）

基本データ型と複合データ型
– 基本データ型
»数値・文字・記号などの単純なデータ
– 複合データ型
»レコード・配列・リストなど，
複数データの組み合わせから成るもの．
情報とデータ表現(2)

基本データ
– 自然数・整数
»上限・下限があるが，任意に拡張可能
– 実数
»上下限・精度があるが，任意に拡大可能
– 文字
»文字コードを用いて，数値と同様に扱える
– その他（列挙型など）．
情報とデータ表現(3)

複合データ
– レコード
»データの組（セット）
– 配列
»同じデータ型のデータの（一定数の）並び
– ポインタ
»他のデータを指し示すもの
– リスト
»任意のデータの任意個数の並び．
リスト構造

リストの構成要素
– アトム
»記号アトム - 不可分なモノ，名前を持つ
»数値アトム - 整数・実数など
»その他 - 文字列など
– リスト
上記のものや他のリストを任意個数（0以上）
並べたもの（表記上，前後を括弧で括る）．
リスト構造(2)

リストの定義
– アトムはリストである
– リストを任意個数（0以上）並べたものはリスト
である（表記上は，前後を括弧で括る）
– 上記で再帰的に定義されるものだけがリスト
である

例
123, 1.5, abc, (1 2 3), (1 point 5),
(1 a (2 b 3) (c (4))), (123), ()
リスト構造の応用

リストによるレコードの表現例
((Name ”Miura Kinya”)
(Sex Male)
(Age 38))

A
リストによる配列の表現例
(2 3 5 7 11 13 17 19)

B
リストによる木構造の表現例
(A (B E F) (C G) D)
E
C
F
D
G
リスト構造のポインタによる実現


2つのポインタから成るデータをCONSセルと呼ぶ
リスト (A B C) を以下のように表わす．
ただし，NILは空リストを表わす特別な記号アトム
NIL
A
B
C
計算パラダイム
手続き－ Visual Basic，C など
 イベント駆動－ Visual Basic など
 データ駆動－表計算など
 関数－ Lisp，C など
 論理－ Prolog など
 オブジェクト指向－ CLOS など．


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