アルゴリズムのイメージを擬人化する
- 1. アルゴリズムのイメージを 擬人化する AtCoder株式会社 代表取締役 高橋 直大 2014/11/10 1
- 2. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 2 はじめに 2014/11/10
- 3. 内容について •初心者向きの内容になります。 –ガチ勢は聞いても勉強にならないかも –可愛いキャラが後半に出てくるので、それ目当ても可 •一応教育コンテンツです –擬人化をすることで良いこともあるんです。 •気になった点は即突っ込んでください。 –擬人化、一人でしてもつまらないので、属性追加とか大 歓迎です 2014/11/10 3
- 4. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 4 アルゴリズムをなぜ擬人化するのか？ 2014/11/10
- 5. なぜ擬人化？ •アルゴリズムが擬人化出来ない人は、そのアルゴリ ズムを理解しているとは言えない！ –アルゴリズムを十分に理解している人は、アルゴリズムの 擬人化が上手 •もちろん、全員が全員擬人化しているわけではありません –逆に、あまり理解していないアルゴリズムは、上手く擬人 化できない •知らないアルゴリズムは擬人化出来ない！ 2014/11/10 5
- 6. 擬人化をしよう！ •擬人化をするために必要なことは？ –アルゴリズムの特徴を、出来るだけ多く捉える！ •特徴が解らないと、安易な擬人化しか出来ません。 –アルゴリズムを、別の視点から見てみる！ •こういう入力の時はどう？ •ああいう入力の時はどう？ •そういった視点から、キャラクターの性格が形成されていく •こうした複数の視点を積極的に探していくことで、アルゴリズム を深く理解し、問題を解く能力が向上する！ –競技プログラミングに直結するとは限りません 2014/11/10 6
- 7. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 7 ブルートフォース 2014/11/10
- 8. あ •あ 2014/11/10 8
- 9. ブルートフォース •総当たりアルゴリズム –力づくで全部調べる •全てを力で解決する –蟻本さえも丸めて武器にしてしまう •だが、完全な脳筋キャラなのだろうか？ 2014/11/10 9
- 10. ブルートフォース •ブルートフォースは劣ったアルゴリズム？ –そんなことはありません！ •計算量が問題ないのであれば、最もバグりにくく、 コード量も短くて済むことが多い！ •力づくで解決できない問題ももちろんあるが、力づ くで良いのであれば、それが最も楽 2014/11/10 10
- 11. ブルートフォース •ブルートフォースは、「力づくで解決できる時にだけ 出てくる仕事人！」 –蟻本も持ってるし、脳筋キャラでも勉強してる！ –自分の役立つポイントは、彼が一番理解しています。 •もしブルートフォースを組んでTLEしたら、ブルート フォースが悪いのではなく、悪いのはあなたです！ 2014/11/10 11
- 12. ブルートフォース おまけ •なんで女の子じゃないの？ –マッチョな女の子とか嬉しくないじゃん！！！！ »ほんとは男２女２にしてねって言われたからです。 •女の子としてイメージすると、また違ったキャラ付に 出来るかもしれない！ –それはご来場の皆様にお任せします！ 2014/11/10 12
- 13. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 13 深さ優先探索 2014/11/10
- 14. あ •あ 2014/11/10 14
- 15. 深さ優先探索 •深さ優先探索は勇者である –色々なところに、主人公的な要素が存在する！！！ 2014/11/10 15
- 16. 深さ優先探索 •「解に辿り着いたとしても、その解が最短である保 障がない点」 –とりあえず答えにはたどり着くけど、普段の仕事はいい加 減 •これだけ見ると「決して優等生なキャラクターではない」という部 分が強調される。 •ヒーローの日常は多少不真面目なくらいが良い！ 2014/11/10 16
- 17. 深さ優先探索 •「グラフが膨大でも、解に辿り着けることがある」 –真面目に最短路を探すようなアルゴリズムでは、とても解 に辿り着けないような膨大なグラフでも、解に辿り着ける ことがある。 •例えば、6*6のスライドパズルの探索とか –単純な実装では大抵上手くいかないけれども、ちょっとし た工夫で一気に探索結果が変わるのも魅力的 2014/11/10 17
- 18. 深さ優先探索 •「たまに空回りする」 –グラフの形によっては、同じところで無限ループを起こし てしまう •ちょっとだめなところがあるのもポイント！ –大事な仲間（メモリーちゃん）に覚えてもらうことにより、 空回りを起こさなくなる！ •いわゆるメモ化再帰 2014/11/10 18
- 19. 深さ優先探索 •他にも色々な主人公要素が存在する –初期パーティ •アルゴリズムを学ぶ上で、「探索」は最初に身に着けるツールです。 最初から出てくること程、主人公らしい要素はありません。 –目の前のことを無視できない。 •隣接ノードのうち最も評価が高いものから探索する、というのはよ くおこなわれる手法であり、それをすることにより、遠くの良い解 よりも、近くの解に近づき易くなります。 2014/11/10 19
- 20. 深さ優先探索 おまけ •もし深さ優先探索が女の子だったら？ –ヤンデレっぽい子にした気がします •一人の男性に嵌ると、そこで無限ループを起こして抜け出せない –サークルクラッシャー的な子の可能性もあり •親しくなった男性の友人と次々に親しくなっていく •そういう目で見ると、探索系アルゴリズムは全部真人間ではなく なってしまうので、もうちょっと違った目線で見てあげたほうが良 いと思います＞＜ –もちろん女勇者でも良い 2014/11/10 20
- 21. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 21 幅優先探索 2014/11/10
- 22. あ •あ 2014/11/10 22
- 23. 幅優先探索 •委員長タイプの女の子！ –真面目！かわいい！ 2014/11/10 23
- 24. 幅優先探索 •委員長タイプの女の子！ –全員に対して平等です。 •始点からの距離に対して近い順に探索します。 •偏ったりはしません。 –常にきっちりと仕事をこなします。 •出力される解は必ず最短であることが保障されている 2014/11/10 24
- 25. 幅優先探索 •やることが増え過ぎちゃうと対応できない –解までが遠いと、絶対に解に辿り着けない •目回してあわあわってなりそうでかわいい –あんまり工夫の余地がない •探索順を弄っても、そんなに探索効率は変わらない –凄く工夫するとダイクストラやA*になるが、これはもはや別物 –融通の利かない感じがかわいい •深さ優先探索と大体正反対！ 2014/11/10 25
- 26. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 26 ビームサーチ 2014/11/10
- 27. あ •あ 2014/11/10 27
- 28. ビームサーチ •「ビーム」の名が表す通り、魔法少女ちゃん！！ –杖からビームを打つよ！ 2014/11/10 28
- 29. ビームサーチ •「ビーム」の名が表す通り、魔法少女ちゃん！！ –杖からビームを打つよ！ •・・・みたいな設定なわけがないです！！！ 2014/11/10 29
- 30. ビームサーチ •そもそもビームサーチってどういうアルゴリズム？ –良い状態を上位K個まで保持する •貪欲法だと、「最も良いものを選ぶ」 •ビームサーチは、「上からK個を残す」 –何が嬉しいの？ •貪欲法だと上手くいかない問題はたくさんある •でも、貪欲法だと「ある程度上手くいく」問題もたくさんある •だったら、貪欲法で候補になるのをたくさん持っておけば、もっと 上手くいきやすいよね！って発想 2014/11/10 30
- 31. ビームサーチ •ビームサーチって地味じゃない？ –「ビーム」は、探索のループ毎に、「常にK個のノードを探索 する」→「幅が一定」だからビームって呼ばれてるだけ •それなのに、「ビームサーチ」とかかっこいい名前がつ いてる こんなかっこいい ビームは打てない！ 2014/11/10 31
- 32. ビームサーチ •結論：ビームサーチはコスプレ少女である –ビームなんて打てない！魔法も使えない！ –コスプレしているだけ！ 2014/11/10 32
- 33. ビームサーチ •では、ビームサーチちゃんは本当はどんな子なの か？ –ビームサーチちゃんは、地方から出てきて都会に出てきた、 一人暮らしの大学1年生である！ •書いて貰った段階では高校生だったんだけど、なんとなく大学１ 年生にしました 2014/11/10 33
- 34. ビームサーチ •一人暮らしの貧乏な女の子 –狭い部屋に一人で住んでる –お金がないので、コスプレ衣装を自分で作っている •前に作ったコスプレ衣装を参考に、改良したものを新たに作る –狭い部屋に住んでいるので、ものがあまり置けない •お気に入りの上位K着だけを残して、残りは捨ててしまう •地味なのに頑張ってるのが可愛い！ •幸薄っぽいのが可愛い！！！ 2014/11/10 34
- 35. ©AtCoder Inc. All rights reserved. 35 最後に 2014/11/10
- 36. 今回のまとめ •ブルートフォースくん –力づくで押し切るのが得意です。使い方は考えましょう •深さ優先探索くん –とりあえずチューニングすればなんとかしてくれます。最 適解とかを出したい時は無理だけど •幅優先探索ちゃん –きっちりしてるけど、探索空間が膨大な時に注意しよう •ビームサーチちゃん –かわいい！地味かわいい！ –意外と単純、簡単なアルゴリズムです！こわくないよ！ •魔法使いだって考えると怖いけど、所詮コスプレ少女だよ！ 2014/11/10 36
- 37. さいごに •今回の擬人化の説明は、「イラストにあった特徴」だ けを取り出しています。 –よって、アルゴリズムの全ての特徴が生かせているわけで はない •例えば、深さ優先探索は、「辞書順最小」とかは見つけられる •一人が擬人化するだけでは、全ての特徴を列挙出 来ない –一部の特徴は、擬人化することでむしろ見えなくなってし まう •これを解決するには、みんなでそれぞれアルゴリズム を擬人化し、共有すれば良い！ 2014/11/10 37