| 研究課題/領域番号 |
17K00021
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
情報学基礎理論
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| 研究機関 | 早稲田大学 |
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研究代表者 |
横森 貴 早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (60139722)
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| 研究期間 (年度) |
2017-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
2019年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2018年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 化学反応系 / 受理計算モデル / 言語の表現定理 / オートマトン分解 / オートマトンの分解 / 表現定理 / オートマトンの分解と分割 / 決定性と可逆性 / 化学反応トランスデューサ / 多重集合 / 計算能力 / アルゴリズム / 情報基礎 / ＤＮＡコンピュータ / 情報工学 / 生体生命情報学 |
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| 研究成果の概要 |
化学反応における情報処理メカニズムを理解するために，多重集合ベースの計算モデル「化学反応オートマトン(Chemical Reaction Automaton:CRA)」を提案し，その計算能力やアルゴリズム論的な性質を考察した．
【研究成果の概要】(i) 任意のCRAが受理する言語Lは，ある準同型写像hと2-局所的言語Rを用いて，L=h(Bn∩R)と表現可能である．(ⅱ)決定性CRAと可逆的CRAの計算能力の解析結果を得た．(ⅲ）CR Transducerを考察し，CRTが分解可能であるための十分条件を示した．(ⅳ)反応オートマトン理論に関する招待講演や国際誌でのサーベイ論文の発表を行った．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究の目的は，分子レベルでの化学反応系の振る舞いを解析するために，多重集合をベースとする構成的な離散的計算モデルを構築し，そこで得られる計算論的な知見をもとに，最終的に化学反応に基づく反応プログラミング技法を確立する事である．化学反応系のシミュレーションは実験系による実装前の予測データを得る手段として重要であるが，特に少数分子反応系の場合，状態空間を離散的な多重集合とみなす計算モデルが有効である．この離散的アプローチでは少数分子系の振る舞いに関する構成的な解析が可能となり，反応系の動作機構がアルゴリズムとして理解可能となる．また，化学反応がプログラミング可能となる等，有益な知見が得られる．
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