テクノロジー ›

Wolfram Science

計算宇宙の基礎科学を使って新しい種類のテクノロジーを生み出す

Stephen Wolframの2002年の著書「A New Kind of Science」の頭文字に因んで「NKS」としても知られているWolfram Scienceは,作成可能なプログラムの計算宇宙,つまりその動作,一般特性,応用を理解することを扱う基礎科学の一部です.

Wolfram Scienceは,計算についての新しい考え方と計算等のテクノロジー創成のための新しいアプローチを切り開きます.


Wolfram Scienceの考え方によって,作成可能なプログラムの計算宇宙を利用することは,Wolframの製品で使用されるアルゴリズムを作成する際の重要なアプローチとなっています.Wolfram Researchは長期的なビジョンに取り組む企業として,Wolfram Scienceとその知的発展をサポートし続けます.

簡単なプログラムで驚くような動作

Wolfram Scienceにおける中核的な発見は,1行未満のWolfram言語コード等の非常に短いプログラムでも,驚くほど豊かで複雑なことができるという点です.

ルール30

これはStephen Wolframのお気に入りの発見は,非常に複雑なので多くの面でランダムにさえ見える動作を生成する,驚くほど簡単なプログラムです.これらの面は非常にランダムなため,優れた擬似乱数生成器が作成できます. 

計算宇宙の探究

望遠鏡によって現在の天文学が可能となり,現在の物理学が導かれたように,Wolfram言語とその先駆けとなったものによって、計算宇宙の探究が可能となり,Wolfram Scienceが導かれました.

計算等価性原理

Stephen Wolframの中心原則は,長年に渡る計算宇宙の研究から演繹的に導かれました.これは,科学,テクノロジー,そして世界に対する我々の考え方に深い影響を与えるものです.

可能なすべての数学空間

今日の数学は,Mathematicaの多くの関数で捉えられているように,特定の公理に基づいています.Wolfram Scienceは,まだ発見されていない数学の分野を生み出す,他の可能な公理の豊かな空間を強調しています.

自然の計算モデル

Stephen Wolframをはじめとする多くの人々の克明な研究を受けて,数学方程式よりも簡単なプログラムの方が,幅広い系,特に複雑な動作が見られる場合には,広範な系のモデリングの方法として好まれるようになりました.

汎用性の出発点

汎用コンピュータを作るのに何が必要でしょうか.Wolfram Scienceの答は,驚くほど簡単なシステムでさえ,何でも計算できるようプログラムできる汎用コンピュータとしての役割が果たせるというものです.

生物学のパラダイム?

デジタル情報の概念がゲノミクスを生み出したように,計算宇宙についての考え方が将来,多様な生物学的過程,および医学を難しいものにする複雑性を理解することに繋がるかもしれません.

物理学を求める

簡単なプログラムで複雑な動作を無限に生成できるのであれば,この全宇宙も簡単なプログラムだけで表すことができるかもしれません.Stephen Wolframは長い間この考えを研究しており,多様な結果を生み出してきましたが,まだ宇宙発見には至っていません.

創造性の自動化

計算宇宙のプログラムはすべて,それ自身の結果を含む新しいアイディアのようなものです.その奇抜さ,賢さ,有用性,美しさに驚かされることもあります.

自然界の美しさの一般化

自然界は特定の簡単なプログラムに従うことで,複雑で美しい形式を生成します.しかし,計算宇宙のプログラムすべてを使っても,自然のように探究できる美しさは尽きることがありません.

WolframTones:新しい種類の音楽

着信音が大流行した2005年に構築されたWolframTonesは,計算宇宙から取り出したものをもとに短い音楽を作成します.

生物学の創造力

簡単なプログラムを探すという考えは,新しいものではありません.実際これは自然淘汰と同様,生物学において大きな影響力を持つものであり,生物学で見られる際限なく創造的かつ複雑な形式につながる可能性があるものです.

Wolfram Scienceの芸術

簡単なプログラム(特にセルオートマトン)は,プログラムの計算宇宙を検索することで見付けられたさまざまなスタイルを生み出す形式で,装飾美術の生成に広く使われてきました.

建築形式

建築プロジェクトで,隠れた論理と豊かで複雑な構造を持つ形式が必要な場合,Wolfram Scienceを使ってそれを生成する簡単なプログラムを見付けることがよくあります.

アルゴリズムの発見

私達は何千年もテクノロジーのために物理的宇宙を利用してきました.今こそ計算宇宙を利用して,これまで想像しなかったようなアルゴリズムを発見するときです.Wolfram Researchではすでに何年間もこれが行われてきました.

Wolfram Algorithmbaseの構築

画像解析,関数評価,ランダム性生成,機械学習をはじめとする分野において多数のWolfram言語のアルゴリズムが,計算宇宙を利用することによって見付けられました.その数は今も増え続けています.

最適なものが意外なものの場合も

従来のアルゴリズムの多くには,非常に規則的な反復(周期)構造や再帰(ネスト)構造が含まれています.Wolfram Scienceの検索では,そのような明確な構造を持たない,より最適なアルゴリズムが見付かることがよくあります.

アルゴリズムの発見過程

化学界における創薬のように,計算宇宙におけるアルゴリズムの発見にも目標が必要です.多くの場合,目標は潜在的なアルゴリズムと比較したり,それをテストしたりするWolfram言語プログラムとして定義されます.

徐々に積み上げない方法

従来の方法では,徐々にアルゴリズムを構築していきます.Wolfram Scienceの方法には,うまくいったらすぐに最終結果が得られる,大規模検索が使われています.

膨大なプログラムの検索

Wolfram Researchでは,膨大な数のプログラムを検索して,特定の目的に最適なアルゴリズムを見付けることがよくあります.通常,真に意外なものに到達しにくい増分法や発展的方法は除外されます.

人間が理解できないプログラム

計算宇宙では,見付けた最適プログラムの操作が理解しがたいものであることもよくあります.このため,性能を評価したり正確性を証明したりするための自動化されたメソッドが必要になるのです.

Wolfram|Alphaの秘密

多くの意味で,Wolfram Science初のキラーアプリとなったWolfram|Alphaは,科学の概念発見および導入された実践的方法によって可能となりました.

すべて計算

Stephen Wolframは,計算知識には人間に近い人工知能は必要なくWolfram|Alphaプロジェクトは実行可能だということを確信させてくれたのは,計算等価性原理であると言っています.

判断と美観の自動化

Wolfram|Alphaには,人間の判断および美的な選択を自動化する多数のヒューリスティックが含まれています.これらのヒューリスティックスの多くは,Wolfram Scienceのメソッドで見付けられものや,Wolfram Scienceのメソッドが熟知しているものでした.

言語理解の飛躍的進歩

Wolfram|Alphaの言語理解システムは,Wolfram Scienceの考え方に大きく依存しており,初歩的な言語プロセスを表現する,相互作用する簡単なプログラムのコレクションを設定しています.

計算プロセスの可視化

Wolfram Scienceにおける研究では,計算過程の大規模な可視化が使われることがよくあります.このテクニックは,Wolfram|Alphaの開発でも広く使われているものです.

計算に関連した教育の基礎

Wolfram Scienceは,数学のように入門レベルから抽象的思考を促しています.また,計算が遍在する今日の世の中において,学生に重要な理論的・概念的基礎も与えています.

幼稚園から

セルオートマトンのパターンを作成するルールに従うことは,幼稚園生にも可能な活動です.アルゴリズムの概念や正確さの重要性を教え,現実世界との関連性を示すことになります.

利用しやすい数学風の考え方

特に低学年では,Wolfram Scienceは数学と同様の抽象思考や厳密思考を教えます.この思考は,通常もっと具体的であり利用しやすく,現実世界との驚くような直接の関連性があります.

包括的な科学

芸術,テクノロジー,自然,プログラミング,探究,抽象思考.Wolfram Scienceには,幅広い学生層にとって魅力的なコンポーネントがあります.

ライブ実験

Wolfram Scienceは,コンピュータ実験のライブ授業を台本なしで行うことで,発見プロセスを見せるというユニークな機会を先生方に提供しています.

コンピュータサイエンスの前に

Wolfram Scienceは,数学を前提とせずに計算概念を導入し,学生が後に従来のコンピュータサイエンスを学ぶときのための強力なフレームワークを提供します.

一つの科学に多くの方法

Wolfram Scienceには,コンピュータ実験と実験観察,理論的抽象思考,モデルの生成と評価,および美学と関連した視覚的思考が含まれます.

誰もが最先端

Wolfram Scienceの研究は,非常に学生に利用しやすくなっており,低学年の学習者でも,自分の発見ができる可能性があります.その理由の一部に,Wolfram Scienceの研究が非常に新しいことや,その特殊なメソッドが挙げられます.

Wolframサマースクール

2003以来毎年行われているWolfram Summer Schoolは,Wolfram Scienceのプロジェクトベースの教育のモデルとして成果を上げています.

Wolfram言語の役割

Wolfram Scienceは,Wolfram言語の先駆けのテクノロジーによって可能になりました.Wolfram言語はWolfram Scienceにとって非常に最適化された環境を提供しています.

計算の幅広さを表現

Wolfram言語には記号的プリミティブとパターンマッチング機能があるため,幅広い計算モデルおよびさまざまなタイプの簡単なプログラムの表現に適したものとなっています.

組み込まれたWolfram Science関数

Wolfram言語には,セルオートマトンの実行,チューリングマシン等の共通の操作をWolfram Scienceで行うための多様な組込み関数が含まれています.

生産までスケールアップ

Wolfram言語でWolfram Scienceの発見がなされると,そのアルゴリズム,モデル等を使って,簡単に生産までスケールアップすることができます.

すぐに実験

Wolfram言語はインタラクティブであり,高度に自動化されているため,思いついたときにすぐにコンピュータ実験を実行するのに非常に適しています.

コンピュータ実験用のノートブック

Wolfram言語のCDFドキュメントは,コンピュータ実験の記録,一連のステップの表示,関係のある観察へのテキストの挿入に理想的です.

歴史と背景

Wolfram Scienceは,1980年以来Stephen Wolframによる中核的な貢献を含め,多くの人々の研究の成果の賜物として生まれま,2002年のWolframの著書「A New Kind of Science」に結実しました.

科学の一般化

1600年代以来,厳密科学のほとんどは世界に対する数学方程式を構築することを基盤としています.Wolfram Scienceは,世界をモデル化する方程式の代りにプログラムを使って,科学を一般化してきました.

複雑性の科学

複雑性理論は,ある意味で1980年代初頭のStephen Wolframの研究によって生み出されたもので,複雑な動作の系を研究しますが,Wolfram Scienceとは計算宇宙の全体的な見解が異なります.

古典的なパラダイムのシフト

Stephen Wolframの著書が2002年に発表されたとき,歴史的な科学的パラダイムのシフトにおいて多く見られるような動揺が広がりました.しかしその後,長いプロセスを経て広く受け入れられるようになりました.

さらなる根拠

計算等価性原理のような概念は,2007年にWolframが主催した,最も簡単な万能チューリングマシンの証明のような,漸進的な検証を必要とする,長期的な科学的アイディアです.

セルオートマトンを超えて

1980年代初頭のStephen Wolframの発見は,セルオートマトンとして知られる簡単なプログラムの研究でなされました.Wolframの2002年の著書は,実際にこの発見がどれほど幅広いものであったかを示しています.

「Mathematicaが必要」

Stephen Wolframは基礎科学の研究を続けるためのツールが必要だったため,1986年にMathematicaを開発し始めました.そして1991年から2002年までMathematicaを使ってさまざまな発見をし,それを「A New Kind of Science」で発表したのです.

何万もの論文

自然科学,社会科学,数理科学等のさまざまな分野におけるモデルの作成や発見のために,多数の論文でWolfram Scienceのメソッドが利用されてきました.

結果が証拠

科学における究極のテストは,それが有用であるかどうかということです.Wolfram Scienceは科学,テクノロジー,芸術,哲学およびその他における結果を得る主要ソースとして,確固たる地位を築いてきました.

de en es fr ko pt-br zh