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香川研究室について
香川 考司
教員紹介
- 香川 考司 （かがわ こうじ）
香川大学 創造工学部
情報システム・セキュリティ (CSSS) コース - 専門分野
プログラミング言語（特に 型システム）
プログラミング学習支援システム - 担当授業
『プログラミング』『オートマトン』『コンパイラ』『オブジェクト指向言語』
『プログラミング言語論』など
例えると…
- コンピューター ➡ 魔法のツエ
- プログラム ➡ 呪文
- プログラミング ➡ 呪文を組み立てること
- プログラミング言語 ➡ 呪文体系
- 型システム ➡ 呪文のミスを減らす仕組み
- 学習支援システム ➡ 魔法使いの弟子養成システム
コンピューターの仕組み
主に、計算する部分（CPU）と、 記憶する部分（メモリー）からなる
- CPUは、+−×÷ や
<>= などの計算をする
- 単純な計算だが一秒に何十億回も実行する
- メモリーは、いわば巨大なそろばんである
- 億や兆を超えるケタを持つ
プログラム
CPU に与える手順・指示のまとまりである
- CPU が理解できる指示は『機械語』という
- プログラムはメモリーに記録されている
（フォン＝ノイマン方式）
機械語
- メモリーの数ケタ分を一まとまりとみなす
(すごろく🎲の“マス”みたいなもの) - CPU は各マスの指示を順々に実行する
- 一つ一つの指示はとても単純である。例えば…
- メモリーのあるケタに別のケタの数を足す（引く）
- 直前の式が成り立つなら指定分マスを進む（戻る）
プログラムの組立て
プログラムの組立ての基本は 順次・反復・分岐の 3 つである。 これだけあれば“何でも”できる
- 順次 ⋯ いくつかの処理を、順に一つずつ実行していく
- 反復 ⋯ 同じ処理をくり返す
- 分岐 ⋯ 条件が成り立つかどうかによって、処理を選ぶ
プログラミング言語
機械語で大きなプログラムを作るのは難しい。
そこで…
- 人にわかりやすい体系（プログラミング言語）でプログラムを作って機械語に翻訳する
- 指示のまとまりを部品化することで、さらに複雑な指示を組み立てられる
部品化の考え方の違いによって、たくさんの種類のプログラミング言語がある
ポイント
コンピューターは、一つ一つは単純な指示を、 何億回・何兆回⋯でも疲れずくりかえす
- たくさん覚えて忘れない、速くて間違えない、
『常識』は持ち合わせていない。つまり人間が指示を間違えると、間違ったまま実行する
- プログラムはとても長い
プログラミング言語を使って、うまく部品化することで、 大規模・複雑なプログラムを組み立てることができる
さまざまなプログラミング言語
Fortran, C, C++, Java, C#, Haskell, Scala, Scheme, Prolog, miniKanren, Perl, PHP, Ruby, Python, JavaScript, Clojure, Kotlin, Go, Swift, Rust, …
- パラダイムによる分類
命令型、オブジェクト指向、関数型、論理型 - 型付けによる分類
静的型検査、動的型検査、他
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言語によって得意分野が異なる
香川研究室の研究テーマ
- プログラミング言語処理系（特に型システム）
大規模で複雑なプログラムを、部品化することで効率よく作り、 しかもプログラムの間違いを起こりにくくすることを目指す - プログラミング学習支援システム
初心者が、楽しく、効率よく、プログラミングを学習できることを目指す
やってみよう
香川研究室の展示「お絵かきプログラミング」では、 ここまでで説明した、 順次・反復・分岐 を使って、コンピューターに規則正しい絵を描かせる体験をします。
Processing という言語を参考にして、お絵かき用の機能を部品化しました。
サンプル (1)
サンプル (2)
興味のある人は…
以下のリンクへ進んでください。
終
- パラダイムによる分類
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