「計算」にまつわる幅広い教養が身に付く一冊

ナチュラルコンピューティング・シリーズ　第7巻　自然計算の基礎

ナチュラルコンピューティング・シリーズ　第7巻　自然計算の基礎

インプレスグループで理工学分野の専門書出版事業を手掛ける株式会社近代科学社は、2023年2月21日に、萩谷昌己氏、横森貴氏編集で鈴木泰博氏著書による、計算にまつわる幅広い教養が身に付く一冊「ナチュラルコンピューティング・シリーズ　第7巻　自然計算の基礎」を発売した。

ナチュラルコンピューティング（NC、自然計算）とは、自然界に内在する計算機構やアルゴリズムから、計算という概念そのものを理解し、自然ひいては人の理解につなげて、新たな計算メカニズムの創発を目指す学問分野。
NCシリーズ第7巻となる本書は、「触覚に関わる計算」を通して、本シリーズに通底する自然計算の基礎概念を、初学者にも分かりやすく紹介している。
計算そのものに興味がある読者に向けて、科学史や科学哲学から見た計算についての解説もあり、計算について幅広い教養を身に付けたい読者必見の一冊となる。

鈴木泰博Profile
1995年　北陸先端科学技術大学院大学情報科学研究科博士前期課程修了
1997年　東京医科歯科大学難治疾患研究所助手
2001年　京都大学博士（情報学）
2002年?2004年　（株）国際電気通信基礎技術研究所人間情報科学研究所客員研究員（併任）
2005年　名古屋大学情報文化学部・大学院情報科学研究科助教授(2017年から改組のため．情報学部・情報学研究科准教授）
現在に至る

「ナチュラルコンピューティング・シリーズ　第7巻　自然計算の基礎」目次

第1章　はじめに
1.1 自然が計算を行う？
1.2 計算の起源

第2章　自然計算学～自然をアルゴリズムとして理解する
2.1 自然計算学としての人工生命
2.2 ライプニッツとニュートン，自然計算学と物理学
2.3 アルゴリズム～「アタマの中の思考」を取り出す
2.4 「アルゴリズムによる科学」とその展開

第3章　“人工計算”
3.1 数の計算
3.2 論理計算器
3.3 チューリング宇宙の開闢～計算機科学の勃興

第4章　アルゴリズムの表記法～カテゴリー論（category・圏論）
4.1 カテゴリー論の概要
4.2 基本要素～「対象」と「射」
4.3 射の合成
4.4 ファンクター（関手）
4.5 同型射～射が等しいとは？

第5章　計算
5.1 計算
5.2 検証と決定問題
5.3 自然計算
5.4 カテゴリー論による記述

第6章　自然計算～南方熊楠の科学論・方法
6.1 なぜ，南方熊楠なのか？
6.2 南方熊楠
6.3 「名」と「印」
6.4 熊楠科学論のカテゴリー論による解釈
6.5 「南方熊楠の科学論」～集合論としての解釈

第7章　マルチ集合書き換え系～Abstract Rewriting System on Multisets, ARMS
7.1 マルチ集合
7.2 書き換え系
7.3 マルチ集合書き換え系ARMS
7.4 ARMS の離散力学系

第8章　ルールダイナミクス（ルール力学系）のアルゴリズム
8.1 CARMS 反応速度論に基づく確率的アルゴリズム
8.2 離散系から連続系への変換
8.3 反応速度論に基づく確率CARMS
8.4 確率CARMS から微分方程式の導出
8.5 決定的ARMS
8.6 確率的DARMS (Stochastic DARMS)
8.7 ARMS を用いたセルラーオートマトン
8.8 格子ボルツマン法（Lattice Boltzman Method, LBM）
8.9 熊楠科学論のモデルとしての抽象化学系

第9章　ARMS によるモデル化
9.1 ARMS 言語入門
9.2 ランダム化学系と円環構造
9.3 Belousov-Zhabotinskii 反応のシミュレーション
9.4 DARMS を用いたBZ 反応のシミュレーション
9.5 反応規則の“使用頻度”による力学系の特徴づけ
9.6 DARMS のセルラーオートマトンを用いたBZ 反応のシミュレーション
9.7 生命の起源
9.8 P53 シグナル伝達系のシミュレーション
9.9 化学生態系のシミュレーション
9.10 情報の散逸

第10章　自然計算～「計算」がヒトと自然を融合させる
10.1 諸行定常と諸行無常
10.2 相互誘導（Inter-induce）
10.3 相互誘導の継続
10.4 相互誘導についての諸注意
10.5 相互誘導計算
10.6 相互誘導計算とアルゴリズム

第11章　触覚による相互誘導計算～導入・「触譜とマッサージ」
11.1 自然界に共通する「作用」としての触覚
11.2 触覚を「アルゴリズム」として記述する
11.3 触譜
11.4 触譜の「触質」の検証
11.5 触覚相互作用としての「マッサージ」
11.6 マッサージの一般的な記述法，「触譜」の提案
11.7 触覚の「文法」をさがす
11.8 触覚の基本関係式
11.9 アナログ・触覚計算系
11.10 触覚の「電子化」
11.11 「デジタル・触覚計算系」による振動触覚の生体応答計測
11.12 非接触の触覚～「深層振動, Deep Micro Vibrotactile, DMV」
11.13 深層振動～自然界に存在している「低い音」
11.14 触覚による相互誘導計算系

第12章　エピローグに代えて～南方熊楠の科学論と展開
12.1 ライプニッツ+ 南方熊楠=「自然計算の（思想的）基盤」
12.2 「名」による「知」の自己組織化
12.3 「名」の創発の計算モデル
12.4 「ナチュラル・コンピュータ」へ～「コンピュータ」と自然系の融合
12.5 「ナチュラル・コンピュータ」による相互誘導計算系
12.6 コンピュータは「道具」から「パートナー」へ