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計算機科学

50-59 情報・計算・デジタル基盤

コード: W50 (CC.TT.AA.UU)

計算機科学は、計算そのものの原理を探究し、アルゴリズム・データ構造・計算理論・プログラミング言語などを扱う基盤学問である。情報処理の効率性や限界を明らかにし、ソフトウェアやハードウェアの設計原理を支える。AI、暗号、ネットワーク、分散システムなど広範な領域の根幹を成し、現代社会の情報基盤として不可欠な知識体系である。

TT: 主題一覧 (Teaching Topic)

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00-09 基礎・定義
00計算機科学の定義と範囲01情報と計算の基礎概念（ビット・アルゴリズム）02計算モデル（チューリング機械・ラムダ計算）03データ構造の基礎（リスト・木・グラフ）04アルゴリズムの基礎（探索・ソート）05計算量と複雑性（P,NP,NP完全）06コンピュータアーキテクチャ基礎07プログラミング言語の基礎08オペレーティングシステム基礎09入門教材・概論書
10-19 理論・分類
10計算理論（オートマトン・言語理論）11計算複雑性理論12アルゴリズム設計理論（分割統治・動的計画法）13暗号理論と計算安全性14並列計算・分散計算理論15プログラミング言語理論（型理論）16データベース理論17人工知能の計算理論基盤18量子計算理論19数理情報学・計算科学理論
20-29 歴史・変遷
20アルゴリズム史（ユークリッドから現代）21チューリング・フォンノイマンの計算史22初期コンピュータ史（ENIAC,）23プログラミング言語史(FORTRAN,）24インターネット誕生史（ARPANET）25日本の計算機科学史（NEC,富士通）26計算複雑性理論の展開史27AI・機械学習の発展史28クラウド・モバイル計算史29量子計算研究史
30-39 制度・ガバナンス
30計算機学会制度（ACM,IEEE）31国際会議制度（NeurIPS,ICML,）32コンピュータ教育制度（CS教育カリキュラム）33ソフトウェア標準化制度（ISO,）34セキュリティ規制（GDPR,サイバーセキュリティ法）35特許・知財制度（ソフトウェア特許）36公的研究資金制度（NSF,JST）37国家AI・量子計算政策制度38倫理規範（アルゴリズム倫理・バイアス問題）39オープンサイエンス・OSS制度
40-49 設計・方法論
40アルゴリズム設計（グラフ・最適化）41データ構造設計（ハッシュ・木構造）42プログラミング言語設計43OS・カーネル設計44分散システム設計（クラウド・ブロックチェーン）45コンパイラ設計46データベース設計（SQL,NoSQL）47ネットワークプロトコル設計48セキュリティ設計（暗号・認証）49CS教育カリキュラム設計
50-59 実務・運用
50ソフトウェア開発実務51アルゴリズム実装実務52データベース運用実務53OS運用実務54ネットワーク管理実務55セキュリティ管理実務56クラウド運用実務57並列・分散計算実務（HPC,GPU）58AI・機械学習実装実務59OSS開発・コミュニティ活動
60-69 事例・応用
60Google検索アルゴリズム事例61暗号とセキュリティ事例（RSA,）62スーパーコンピュータ事例（京・富岳）63OS事例（Linux,Windows,macOS）64プログラミング言語事例（Python,）65データベース事例（MySQL,MongoDB）66クラウドサービス事例（AWS,）67ブロックチェーン応用事例（Bitcoin,）68AI応用事例（画像認識・自然言語処理）69量子計算実証事例（IBM Q, Google等）
70-79 データ・評価
70計算量データ・アルゴリズム性能比較71ソフトウェア工学メトリクス72セキュリティ脆弱性データベース（CVE）73スーパーコンピュータランキング（TOP500）74プログラミング言語人気指標（TIOBE,）75OSS利用統計データ76ネットワークトラフィックデータ77クラウド市場規模データ78AI性能ベンチマーク（MLPerf）79国際比較CS教育データ
80-89 教育・普及
80初等中等教育におけるCS教育（プログラミング教育）81大学計算機科学教育82大学院研究教育プログラム83プログラミングブートキャンプ・専門教育84OSS・ハッカソン教育85国際教育プログラム（ICPC,IOI）86eラーニング・MOOC（Coursera,）87科学館・展示教育（コンピュータ博物館）88市民プログラミング教育89生涯学習としてのCS教育
90-99 未来・退避
90AIと計算理論の未来（自動定理証明・AGI）91量子コンピュータの未来92DNAコンピューティング・分子計算93ニューロモーフィック計算の未来94宇宙コンピュータ（深宇宙探査計算）95サイバーセキュリティの未来課題96DAO・Web3と計算機科学97廃れた計算技術（パンチカード等）98実験的計算（VR計算環境・触覚計算）99退避：未分類・古典的計算理論