理学部情報科学科

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パズル、ゲーム、アルゴリズム(1/3)

(1) アルゴリズムとは?

 アルゴリズムとは、問題を解くための計算手順のことを言います。有限回の決められた手続きの後に、その問題の正しい答えを与えるものでなければなりません。問題のアルゴリズムが正しく出来上がると、それを計算機言語でプログラムに記述し、コンピュータに問題を解かすことができます。コンピュータを用いて色々な仕事ができますが、その裏では、アルゴリズムに基づいたプログラムが働いているのです。ワードプロッセサや表計算ソフトを用いているときにも、様々なアルゴリズムが働いています。

 最近は計算機の性能が上がり高速な計算が可能なので、人間の行う知的な活動をコンピュータにさせる試みや研究が盛んです。そのひとつである数式処理システムは、従来人間が紙と鉛筆を用いて行っていた高度な数学の計算や証明を、代行したり支援したりするコンピュータソフトウエァです。そのための数学やアルゴリズムの理論はホットな研究課題です。

 コンピュータに色々な高度なことをさせることがますが、それを可能にするアルゴリズムの開発は人間が行っているのです。良いアルゴリズムの開発には、人間の思考力、創造力、アイデアが必要です。頭を柔らかくして、硬いコンピュータを使いこなす工夫が大切です。

(2) パズルゲーム

 パズルやゲームは、人間の思考力や適応力を刺激して楽しいものです。パズルを解いたり、ゲームを争ったりする中にも、数学やアルゴリズムの工夫につながるものをたくさん含んでいます。また、コンピュータのプログラムでパズルを解いたり、ゲームをプレイすることもできます。このためのアルゴリズムを考えるのもまた、面白い研究課題です。

 最近流行の数独(9×9のマス目に1から9に数字をタテヨコと9個の3×3のマス目に重複しないように書き込む)は、コンピュータに解かすことができますが(このような単純計算はコンピュータの得意とするところです)、ちょっと味気ない。むしろ、コンピュータに問題を作らせる方が楽しい。実は、コンピュータの作った問題の難易度の判定が難しいものです。いったい人間が難しいと感じる要素はなんだろうか?コンピュータと人間の思考の差について考えるのも、面白い研究課題となるでしょう。
 次の問題はコンピュータに作らせたものですが、けっこう難しいかもしれません。

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