数理は世界を創造できるか - 宇宙・生命・情報の謎にせまる

内容紹介

数理的な視点で探ると新たな世界がみえてくる!?
ブラックホールにリンゴを入れるとどうなるの？
ヒトの設計図はゴミくずだらけ？
この世の物質の究極の構造は？
深層学習によって難攻不落な問題を解決できるの？
ドキドキワクワクの研究の最前線へようこそ．

主要目次

• はじめに（初田哲男）
• 第1章　蒸発するブラックホール内部への旅――思考実験で遊ぶ現代物理学（横倉祐貴）
  • 1.1　旅の始まり
  • 1.2　情報問題――ブラックホールに入ったリンゴはどうなるのか？
  • 1.3　熱と時間――蒸気機関から時間の矢へ
  • 1.4　時間と空間の融合――若きアインシュタインの疑問
  • 1.5　量子力学――非常識な存在性と奇妙な世界
  • 1.6　一般相対性理論――時空は動く物理的実体である
  • 1.7　ブラックホール内部への旅――時空の真の姿を求めて
  • 1.8　未来への旅
• 第2章　複雑で多様な生物を文字と記号で表してみる――ゲノム科学と生物の進化（ジェフリ・フォーセット）
  • 2.1　はじめに――生物はそんな単純じゃないとかいわずに読んでみて
  • 2.2　文字にしたらどんないいことがあるの？――すべての生命に共通の言語
  • 2.3　文字と記号にしてしまえばどんな生物も一緒――すべての生命に共通の原理・原則
  • 2.4　文字と記号にしたら数学者がいっぱい釣れた――生命の多様性を説明する理論
  • 2.5　文字の並びだけじゃつまらんって!?――ゲノムから見た生命の多様性と不思議
  • 2.6　文字の並びだけじゃわからんって!?――ゲノムデータから知識を抽出するには
  • 2.7　文字数多いけどよく見たらコピペばっかり――DNAの重複と生物の進化
  • 2.8　おわりに――実際には生物はもっともっともっと複雑で
• 第3章　スパコンで解き明かす物質の究極構造――素粒子理論と計算科学（土井琢身）
  • 3.1　物質の謎を追い求めて
  • 3.2　極微の世界の秘密――原子の構造と量子力学
  • 3.3　原子核の謎――湯川理論の誕生
  • 3.4　対称性と保存則――数理の力で法則を探る
  • 3.5　物質の根本理論――クォーク・グルーオンと量子色力学
  • 3.6　数理を支える計算の世界――スパコンはなぜ速いのか
  • 3.7　計算を支える数理の世界――高速アルゴリズムの驚異の力
  • 3.8　素粒子からひもとく原子核の謎――数理と計算で解き明かす
  • 3.9　20XX年宇宙の旅――クォークから原子核，そして宇宙へ
• 第4章　AIは賢くなるか――深層学習と情報科学（瀧　雅人）
  • 4.1　知識を抽出するツール――機械学習
  • 4.2　予言マシンをつくろう――機械学習
  • 4.3　学習――勾配降下法とバックプロパゲーション
  • 4.4　深層学習へのブレークスルー
  • 4.5　まだまだ深層学習は研究途上
  • 4.6　テクノロジーを支える数学
• おわりに（坪井　俊）