逐次処理
逐次処理とは、複数のデータや命令を決められた順番に沿って1つずつ順番に実行する処理方式です。直前の処理結果を次の処理で利用する場合に不可欠な方式であり、従来のコンピュータプログラムや時系列データを順に扱うモデルの基礎となっています。AIの分野では並列処理との対比や、推論時の生成ステップなどで重要な概念です。
計算機科学のAI用語一覧
13件計算機科学に関するAI用語を13件掲載しています。意味や使い方、関連用語を一覧から確認できます。
並列処理
並列処理とは、コンピュータにおいて複数の計算を同時に実行する技術です。AIやディープラーニングの分野では、膨大な数のパラメータを持つニューラルネットワークの学習や推論を高速化するために、GPUなどのマルチコアプロセッサを用いた並列処理が不可欠となっています。限られた時間で大量のデータを処理するための基盤技術です。
量子コンピュータ
量子コンピュータは、量子力学の物理現象である「重ね合わせ」や「量子もつれ」を利用して、従来のコンピュータでは膨大な時間がかかる複雑な計算を高速に処理する次世代の計算機です。組合せ最適化問題や暗号解読、新素材の開発、さらには量子機械学習への応用が期待され、世界中で研究開発が進められています。
計算複雑性理論
計算複雑性理論とは、コンピュータを使って問題を解く際に必要となる計算時間やメモリなどの資源の限界を分類・研究する理論です。AIの開発や最適化問題において、効率的なアルゴリズムが存在するかどうかを評価する基礎となっています。
ボトルネック
ボトルネックとは、システム全体の処理速度や性能を制約している最狭部のことです。AI分野では、モデル学習や推論におけるデータ転送やハードウェアの限界を指す計算上の問題だけでなく、あえて次元を圧縮して重要情報を凝縮するニューラルネットワークの構造設計手法を指す場合もあります。
量子位相推定
量子位相推定（QPE）は、量子コンピュータ上でユニタリ演算子の固有値の位相を効率的に高精度で推定するための基本アルゴリズムです。ショアのアルゴリズムなどの高度な量子処理において中心的な役割を果たします。
アンダーフロー
数値計算において、絶対値が非常に小さくゼロに極めて近い値をコンピュータで表現しようとした際、表現可能な最小の限界を下回ってしまい、正確に値を表せなくなる現象。AIや深層学習においては、極小の確率値や勾配の計算時に発生しやすく、学習の停滞や予期せぬエラーを引き起こす原因となる。
チューリング
アラン・チューリングは、「コンピュータ科学および人工知能の父」と称されるイギリスの数学者・暗号解読者です。計算機の基礎理論となる「チューリングマシン」や、機械が知性を持っているかを判定する「チューリングテスト」を提唱し、現代のAI技術や計算機科学の土台を築きました。
計算困難問題
計算困難問題とは、理論上は解決可能であるものの、問題の規模が大きくなると必要な計算時間やメモリ量が爆発的に増加し、現実的な時間内での処理が極めて難しくなる問題のことです。計算複雑性理論において分類され、人工知能の最適化や暗号技術など、実社会の多様な領域と深く結びついています。
チューリング機械
チューリング機械とは、数学者アラン・チューリングが提唱した、計算の概念を数学的に定義するための仮想的な計算モデルです。無限のテープと読み書きヘッド、状態遷移規則から構成され、現代のコンピュータやアルゴリズム、計算可能性理論、人工知能の理論的基盤として重要な役割を果たしています。
停止問題
停止問題とは、任意のコンピュータプログラムと入力値を与えられたとき、そのプログラムが有限時間で終了するか、あるいは無限ループに陥らずに実行を完了するかを判定するアルゴリズムが存在しないことを示した計算機科学の著名な命題です。
二分探索
二分探索は、整列済みのデータから目的の値を効率的に探し出す探索アルゴリズムです。データを中央の値で2つに分割し、探索範囲を毎回半分に絞り込むことで、高速な検索を実現します。機械学習におけるハイパーパラメータの調整やデータベースのインデックス参照など、幅広い技術基盤で活用されています。
スーパーコンピューター
スーパーコンピューターとは、一般的なコンピュータをはるかに超える非常に高い処理能力を持つ計算システムです。大規模な数値計算や並列処理を得意とし、気象予測や薬学研究などの科学技術計算に加えて、AI分野における大規模言語モデルの学習やディープラーニングの基盤として活用されています。