アルゴリズムとデータ構造

ラズパイとマイコンを使って量子演算電卓を作ります．重ね合わせや干渉といった光の実験を通して量子コンピュータに迫ります． ラズベリー・パイとPICマイコンを使って量子演算電卓の製作にチャレンジします．また，重ね合わせの原理や干渉といった光の実験を通して，量子コンピュータの挙動を理解します．難しい数式は極力使わず，手を動かすことを優先しました． 本書は主に月刊『Interface』2019年3月号の特集「算数&電子工作から始める量子コンピュータ」の内容を再編集・加筆してまとめたものです． 目次 ●第1部　基礎知識から光の実験まで ◎ニュータイプ計算機 量子コンピュータの現状 ●第1章　なぜ知っておく必要があるのか ■ 注目の理由 ■ 現在…中規模量子デバイス時代 ■ これからの期待 ◎従来とは違う原理の計算機がもたらすもの ●第2章　広がる世界 ■ 量子コンピュータでできるもの ■ 得意技1：量子の世界そのものの計算 ■ 得意技2：量子とは関係のない計算 ■ アルゴリズムの進化という恩恵 ■ 将来見えてくる世界 ◎原点からさかのぼる ●Appendix1　歴史 ■ 物理学の歴史 ■ コンピュータの歴史 ■ 量子力学とコンピュータの出会い ■ 第1次ブームの到来 ■ 第2次ブームの到来 ◎従来のコンピュータのビットとは根本的に違う ●第3章　数式なしから始める ■ 量子コンピュータを支える量子力学の世界 ■ 0でも1でもない重ね合わせ状態を表現できる「量子ビット」 ■ ちょっと詳しく…量子ビットの表現に複素数を使う理由 ■ 重ね合わせや干渉以外の量子ビットのルール ■ 量子ビットを使った電子コンピュータの演算 コラム　量子ビットで複素数を用いる理由を数式から見てみる ◎量子ビットの理解に欠かせない「重ね合わせの原理」&「干渉」 ●第4章　イラストで量子力学 ◎身近な道具ではじめる不思議量子の世界 ●第5章　数千円で量子力学の現象を体感できる実験 ■ 実験に必要な道具 ■ 実験1：偏光板を使って「量子ビット」を測ってみる ■ 実験1-1：偏光板の特性を確認する ■ 実験1-2：重ね合わせの量子ビットの測定 ■ 実験1-3：測定により量子ビットの状態が変わる ■ 実験2：量子の干渉を確かめる ■ 実験2-1：2つの経路を通った光子の干渉 ■ 実験2-2：経路の識別と干渉の消失 ■ちなみに…全ての実験は量子力学を使わなくても説明は可能 ◎どのような装置で実現できるのか？代表的な方式の整理 ●第6章　ハードウェア大研究 ■量子コンピュータのハードウェアに求められること ■ 量子コンピュータの「誤りの訂正」 ■ 量子コンピュータのハードウェア開発最前線 ■ 方式1：超電導回路 ■ 方式2：イオン ■ 方式3：シリコン ■ 方式4：光 コラム　パイオニア的存在の量子アニーリング・マシン ●第2部　ラズパイ電子工作 ◎研究者じゃなくても知っておきたい時代が来ている ●第1章　エンジニア的量子コンピュータのすすめ ■ 今から知っておきたい電子コンピュータ ■ 量子コンピュータで広がる私の夢 コラム　電子コンピュータが得意だとよく話題にのぼる「巡回セールスマン問題」 ■ 鍵となる分野…量子力学 ◎1量子ビットを1PICマイコンで実現してみる ●第2章　今回作るもの…擬似的な量子演算電卓 ■ 電子工作で量子コンピュータ(もどき)を作る ■ できること…量子コンピュータ的ビット操作 ◎まずは1ビットからはじめる ●第3章　PICマイコンによる1量子ビット演算電卓の製作 ■ ハードウェア　149 ■ ソフトウェア　151 コラム　本物の量子コンピュータに近づけるための工夫 ■ 量子ビットをラズパイから制御する ■ キーパッドから操作する ◎本格的な量子コンピュータへの第一歩 ●第4章　1量子ビットから5量子ビットに拡張する ■ 5量子ビットに改造する ■ 量子演算に挑戦する ■ 量子演算プログラム ■ 動作確認 ■ 疑似量子電卓で足し算をする ●第3部　PCでためす ◎Pythonで動作するQiskit ●第1章　量子用ライブラリを試す ■ 量子コンピュータが期待される理由 ■ 古典コンピュータとのちがい ■ 理解に必要な概念…「量子ビット」 コラム　量子コンピュータの歴史 ■ 量子プログラミングをはじめる ◎アルゴリズムの解読と量子回路の実装 ●第2章　最初に見つかったアルゴリズムをシミュレーションしてみる ■ 量子コンピュータの可能性を最初に示した「ドイッチュのアルゴリズム」 ■ 量子回路 ■ 量子回路のシミュレーション 量子コンピュータに必須の ●第3章　誤り訂正 ■ 紹介すること…量子コンピュータの誤り訂正 ■ 古典コンピュータの誤り訂正おさらい ■ 量子誤り訂正のアルゴリズム&プログラム ■ 量子アルゴリズムは進化中 ◎量子コンピュータの応用例 ●第4章　コンテストの問題に挑戦 ■ ここでとりあげる量子プログラミング・コンテストの問題 ■ 問題1 ■ 問題2 コラム　量子コンピュータの応用 ◎なんとかこれくらい理解できれば… ●Appendix2　高校数学でひもとく量子力学 ■ 量子力学に必要な高校数学1：複素数 ■ 量子力学に必要な高校数学2：ベクトル・行列 ■ 大学レベルの量子力学の世界 ◎ソースコードを眺めながら ●Appendix3　C言語でひもとく量子力学 ■ 量子計算の基本ルールその①…量子ビットの記述 ■ 量子計算の基本ルールその②…1量子ビットの基本演習 ■ 量子計算の基本ルールその③…複数量子ビットの演算 ■ 2量子ビットの基本演算…CNOT ■ n量子ビット演算 ■ 省メモリでシミュレーションする方法 ■ まとめ ◎ソフトウェアから見る量子コンピュータの動向 ●Appendix 4　注目の量子コンピュータ用ライブラリあれこれ ■ クラウド経由で誰でも使える量子コンピュータが出てきている ■ 実機が実用レベルに達するまではお手軽なシミュレータを試すのがよい ■ 実機でもシミュレータでも使える量子コンピュータ・ライブラリ ■ 注目ライブラリ1：Qiskit ■ 注目ライブラリ2：Cirq ■ 注目ライブラリ3：pyQuil ■ 注目ライブラリ4：SymPy ■ Python以外の量子コンピュータ・ライブラリの動向

それはかつてない極秘計画だった!その特命を受けた12人の男たちの執念、苦悩、挑戦、謀反、勝利、そして…。本書は500時間の証言に基づき、遂にIBMの仮面を剥ぎとった初のインサイド・ストーリーである。 IBMの恐るべき子供 小型コンピュータ市場を狙え アップルに照準を定めよ 最初に選ばれた男 純血主義の厚い壁 ついに勝ちとった最終的承認 俺を「ドン」と呼んでくれ 新マシンに「特徴」はいらない IBMからの突然の電話 ビッグブルーは文句をいわせない 契約締結に向けての最後の仕上げ 私はIBM一筋の人間だ 千載一遇のチャンスか命取りか 会社のイメージを塗り変えろ このチェス計画に後退は許されない ボカラトンの反乱 議長を置かないある会合 緊急作戦部隊出動 ビッグブルーが魔法をかけた 成功に醒めやらぬ興奮 ドンを見る目が変わった 手渡された一輪のバラ 称賛の手応えは確かだった 誰がエストリッジを変えたのか 緩やかな官僚主義への道 ジュニア計画はなぜ失敗したのか さらばIBM ビッグブルーの誤算 忍び寄る企業介入の影 新しい最高経営責任者 エストリッジの転勤 ダラスに訪れた暗黒の日 そして皆、去っていった

世界最初の4ビットのマイクロプロセッサ4004はアメリカのインテル社で開発されたが、その過程には日本人が深く関わっていた。まさにその当人である著者は、その後一世を風靡した8ビットのZ80をはじめ、Z8000などの設計・開発にたずさわった。このような体験をもとに、マイクロコンピュータがどのようにして誕生し、発展したのかを、エピソードをまじえて熱っぽく語る。 1 マイクロコンピュータ誕生の背景 2 電卓用汎用LSIの開発 3 マイクロコンピュータのアイデアの出現 4 世界初のマイクロプロセッサ4004の設計と誕生 5 8080の開発 6 Z80の開発 7 Z8000の開発 8 これからのマイクロプロセッサ

JavaScriptの全体像を理解し使いこなす！初心者が覚えるべき要素を厳選。アニメーション効果やモーションデザインも解説 JavaScriptの全体像を理解し使いこなす！初心者が覚えるべき要素を厳選。 ユーザビリティを向上させるアニメーション効果やモーションデザインも解説。 JavaScriptは他のプログラミング言語より敷居が低い（初心者向きの）言語として知られていますが、仕様や技術の全体像を理解していないと、なかなか使いこなせないものです。 本書は、JavaScriptの全体像を常に意識しながら、言語仕様であるECMAScript、ブラウザーに文字や画像を表示する仕組み、ブラウザーとプログラムをつなぐAPI、DOM、アニメーション表現などの技術を体系的に学べるように構成しました。 各章の冒頭では、達成目標や学習のポイント、学習の流れを理解し、「今何を学んでいるのか」を常に把握できます。 章末では、練習問題や達成目標のチェックシートで理解度を自己評価し、理解が曖昧な箇所や、復習すべき学習項目を洗い出すことができます。 また、JavaScriptには20年以上の歴史があり、何度も改訂が繰り返されてきましたが、特に大きな改訂となったのがECMAScript2015（ES6）です。ソフトウェア開発の生産性に関わる重要な仕様が盛り込まれており、これからJavaScriptを学ぶ人たちにとっての「入り口」になります。本書はこのES6に準拠しているので、より実践的なスキルを身につけることができます。 はじめに 本書の読み方 Chapter1　WebとJavaScript 01.JavaScript 誕生の歴史 ・JavaScriptとは？ ・JavaScriptとJavaはどう違うの？ 02.Web ブラウザーの種類 ・OSの標準ブラウザーとサードパーティのブラウザー ・レンダリングエンジンとJavaScriptエンジン 03. JavaScript とECMAScript の関係 ・マイクロソフトのJScriptって何？ ・高校生でもわかるJavaScriptの全体像 ■学習目標のチェックシート・Chapter1 のまとめ Chapter2　準備と基本文法 01.JavaScript を学ぶための準備をしておこう ・学習に必要な環境とは？ ・テキストエディタの種類 ・プログラミングは修正の繰り返し 02.HTML ファイルを作成する ・プロジェクトフォルダーとHTMLファイルを新規作成する 03.オートコンプリートを活用してコードを記述しよう ・オートコンプリート機能とは？ 04.プログラミングの「デバッグ」を体験してみよう ・コンソールとは？ 05.外部のJavaScript ファイルを作成してHTML に読み込む ・JavaScriptファイルを新規作成する 06.用途に応じてコメントを記述する ・コメントを記述してみよう ■学習目標のチェックシート・Chapter2 のまとめ Chapter 3 変数とデータ型 01.変数とは？ ・変数を宣言する ・変数にデータを記憶する ・変数名の付け方 ・予約語は使用できない ・変数宣言の巻き上げとは？ 02.演算子の種類と優先順位 ・演算子とは？ 03.JavaScript のデータ型 ・データ型を学ぶ ・JavaScriptのデータ型はプリミティブ型とオブジェクト型 ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter3 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 4 条件分岐 01.アルゴリズムって？ ・アルゴリズムの基本 02.体格指数を算出するプログラムをif 文で書いてみよう ・if文で記述する 03.体格指数を算出するプログラムをif/else 文で書いてみよう ・if/else文で記述する ・痩せぎみの判定を追加する 04.曜日によって表示を変更するプログラムをswitch 文で書いてみよう ・switch文で記述する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter4 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 5 繰り返し 01.ループ文 ・ループ文とは？ 02.while 文とdo while 文を理解する ・while文とdo while文で記述する 03.for 文を理解する ・for文で記述する 04.break 文とcontinue 文を理解する ・break文とcontinue文で記述する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter5 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 6 配列 01.配列とは何か？ ・配列を学ぶ 02.JavaScript の配列はオブジェクト ・組み込みオブジェクトとは？ 03.連想配列 ・連想配列を使ってデータを格納する 04.基本的な配列の操作 ・配列の操作を学ぶ ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter6 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 7 関数 01.関数の基礎知識 ・関数のどこが便利なの？ ・関数はどのように定義するの？ ・メソッドでもある関数とメソッドではない関数 02.関数の使い方 ・独自の関数を定義して呼び出す 03.関数を使って簡単なプログラムを作る ・改良前のプログラムを再確認する ・プログラムを設計する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter7 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 8 組み込みオブジェクト 01.JavaScript の組み込みオブジェクト ・組み込みオブジェクトとその種類 02.Date オブジェクトを使う ・Dateオブジェクトで日付や時刻を表示する 03.String オブジェクトを使う ・Stringオブジェクトで文字列を操作する 04.Number オブジェクトを使う ・Numberオブジェクトで数値を表示する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter8 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 9 オブジェクト指向プログラミング 01.オブジェクト指向とは？ ・オブジェクト指向の概念を学ぶ 02.DOM オブジェクトとは？ ・JavaScriptをWebで使うために欠かせない技術 03.DOM の操作 ・DOMの構造を理解する ・DOMを操作する ・DOMオブジェクトの内容を確認する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter9 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 10 Web API 01.API とは？ ・Webアプリケーション開発で必須のAPI ・ブラウザーのAPIとサードパーティのAPI 02.Web ブラウザーのオブジェクト ・Webブラウザーのオブジェクトとは？ ・Webブラウザーの印刷ダイアログを表示する ・イベントオブジェクト 03.その他のオブジェクト(XMLHttpRequest) ・XMLHttpRequestを使った処理を確認する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter10 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 11 jQuery 01. JavaScript のライブラリ「jQuery」 ・ライブラリとフレームワークとは？ ・jQueryの使い方 ・ライブラリなしのJavaScriptコードとjQueryを比較する ・jQueryでh1要素の色を変更する 02. スライドショーを作成する ・スライドショーを作成する ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter11 のまとめ ■練習問題の解答 Chapter 12 アニメーション 01. Vue.js の使い方 ・JavaScript 学習の全体像 ・Vue.js をインストールする ・Vue.js を動かしてみる 02. 基本的なアニメーション表現 ・フェードイン・アウト ・ズームイン・アウト 03. モーションデザイン ・フラットデザインとモーションデザイン ・モーションデザインの重要性 ・CSSアニメーションライブラリの活用 ■練習問題 ■学習目標のチェックシート・Chapter12 のまとめ ■練習問題の解答 ・索引

本書は、量子コンピュータを学習するための入門書であり、初学者の方でも読みこめる1冊となっています。 量子コンピュータの仕組みはもちろん、長所、短所、実際の基礎的な演算方法を記載し、そして量子コンピュータの根幹となる量子ビットとは何か？から、作製方法、半導体とのつながりも平易に説明しています。

本書は米国ACM(Association for Computing Machinery)によって企画された極めて特徴のある図書である。1986年1月にpalo altoにおいてACMによって企画された同名の会議にはワークステーションの歴史を実際に作りあげた人々が招待され、その歴史的な業績に基づいた講演を行なった。本書はそこで発表された論文を集め、講演で行なわれた質疑応答をも採録し、さらに、重要な参考論文をも収録した。 基礎講演 「パーソナル」ワークステーションの歴史について(ゴードン・ベル) 個人的に見たパーソナルワークステーション(ダグ・T・ロス) 初期の歴史に関する考察(J・C・R・リックリダー) アーパネットとコンピュータネットワーク(ローレンス・G・ロバーツ) 数学ラボ-物理学と社会科学のための新しい力(グレン・J・カラー) 知識増大ワークショップ(ダグ・エンゲルバート) ダイナブック-その過去、現在、未来(アラン・ケイ) パーソナル分散コンピューティング-Altoとイーサネットハードウェア(チャールズ・P・タッカー) パーソナル分散コンピューティング-Altoとイーサネットのソフトウェア(バトラー・W・ランプソン) 早すぎた小型コンピュータ「LINC」(ウエズリー・A・クラーク) ヒューレット・パッカード社とパーソナルコンピュータシステム(チャック・ハウス) PROMIS技術の歴史-効率のよいヒューマンインターフェイス(ジャン・R・シェルツ) ユーザー技術-「指示」から「熟慮」へ(ステュアート・K・カード トーマス・P・モーラン)

実際のWebサイト制作に使えるコードを多数紹介。プロのデザイナーとして必須のスキルが身につく。 1 JavaScriptの基本 2 Webページの操作-変数の利用 3 文字の加工-文字列処理 4 値による表示の変更-条件分岐 5 複雑化した処理の整理-関数 6 大量のデータの処理-配列とループ処理 7 JavaScriptのデータ構造-オブジェクト 8 キャンバス-Canvas 1 9 画像、音声、動画の利用-Canvas 2、Audio、 Video

プログラム作りを楽しもう。はじめてでも大丈夫!この1冊で基礎をしっかりマスターできます! 1 JavaScriptでビジュアルWebプログラミング 2 JavaScriptでプログラムを作る 3 イベント処理とオブジェクト操作 4 JavaScriptの標準オブジェクト 5 HTML要素を動的に操作する 6 ラケットゲームを作成する 7 プログラムテクニックを身に付ける 8 データ構造とアルゴリズム 9 リバーシゲームに挑戦

JavaScript初心者でも安心して学べる超入門書の登場！ 【本書の概要】 Webサービスの開発現場で人気のJavaScript。 はじめてJavaScriptに触れる方も多くなってきています。 本書はそうしたJavaScript初心者の方に向けて 簡単なサンプルを作りながら、JavaScriptのプログラムの仕組みを 体験してもらう書籍です。 【対象読者】 JavaScriptのついて、何も知らない超初心者 【1年生シリーズ・3つのポイント】 ・対話形式で解説し、イラストを交えながら、基礎知識を解説します。 ・初めての方でも安心して学習できるよう基本文法もしっかり解説します。 ・平易でサンプルを用意していますので、安心してプログラムを体験できます。 【本書のポイント】 クロネコ先生とマウス君と一緒に 基本的なプログラムから、作って楽しい音楽アプリの作成まで 体験して、プログラミングのしくみを学ぶことができます。 【著者】 リブロワークス 書籍の企画、編集、デザインを手がける編集プロダクション。手がける書籍はプログラミングからExcelまでIT系を中心に幅広い。最近の著書に『Unityの寺子屋 定番スマホゲーム開発入門』（MdN、大槻有一郎名義、共著）、『今すぐ使えるかんたんEx Excel作図入門』（技術評論社）などがある。 第1章　JavaScriptで何ができるの？ 第2章　計算するプログラムを作ろう 第3章　コンピュータに判断させよう 第4章　プログラムの外側を作ってみよう 第5章　遊べる音楽アプリを作ってみよう

jQueyのその先へ。サンプルをつくりながら学ぶ制作現場の実装スキル jQueyのその先へ。 サンプルをつくりながら学ぶ制作現場の実装スキル JavaScriptの基本書は数多く存在しますが、実際の開発で、どうコードに落とし込めばいいかとなると、とたんに「壁」を感じる人がたくさんいます。本書は、そんな人たちが、これだけ学べば「壁」が越えられるという5つ（❶オブジェクト指向の考え方、❷UI・インタラクティブ表現としてのイベント、❸Canvas APIによるグラフィック表現、❹Ajaxを利用したAPI連携とデータ検索、❺シングルページアプリケーションの実装）を集中的に学んでいく学習書です。それぞれ読んで理解しできる「基本」と、具体的なコードを書きながら学べる「実践」とのセットで学べるので、現場で使えるスキルが効率よく学べます。 Chapter01 オブジェクト指向 Chapter02 UI・インタラクティブ表現 Chapter03 グラフィック表現 Chapter04 AJAX・API連携・データ検索 Chapter05 シングルページアプリケーション