algorithm-design

アルゴリズム設計

手法をアルゴリズムの擬似コードとシステムアーキテクチャ図に形式化します。

入力

• $0 — 形式化する手法の説明または実装

参考資料

• アルゴリズムと図のテンプレート：~/.claude/skills/algorithm-design/references/algorithm-templates.md

ワークフロー

ステップ 1：アルゴリズムを形式化する

1. 入力と出力を明確に定義します
2. メインループ／再帰構造を特定します
3. すべてのパラメーターとその型を指定します
4. 手順を追った擬似コードを作成します

ステップ 2：LaTeX 擬似コードを生成する

algorithm と algpseudocode の環境を使用します：

\begin{algorithm}[t]
\caption{Method Name}
\label{alg:method}
\begin{algorithmic}[1]
\Require Input $x$, parameters $\theta$
\Ensure Output $y$
\State Initialize ...
\For{$t = 1$ to $T$}
    \State $z_t \gets f(x_t; \theta)$
    \If{convergence criterion met}
        \State \textbf{break}
    \EndIf
\EndFor
\State \Return $y$
\end{algorithmic}
\end{algorithm}

ステップ 3：UML 図を生成する（Mermaid）

クラス図

classDiagram
    class Model {
        +forward(x: Tensor) Tensor
        +train_step(batch) float
    }

シーケンス図

sequenceDiagram
    participant M as Main
    participant D as DataLoader
    M->>D: load_data()
    D-->>M: batches

ステップ 4：整合性を検証する

• 擬似コードの各手順がコードモジュールに対応していること
• UML の各クラスが実装内に存在すること
• 擬似コードとコードでパラメーター名が一致していること

ルール

• 標準的なアルゴリズム表記を使用します（コード構文は使用しません）
• 参照しやすいように行番号を付けます
• 計算量の分析をコメントまたは命題として記載します
• 入力／出力には \Require ／ \Ensure を使用します
• 擬似コードは適切な抽象度に保ちます。詳細すぎず、曖昧すぎないようにします

関連スキル

• 上流：atomic-decomposition、math-reasoning
• 下流：experiment-code、paper-writing-section
• 関連項目：symbolic-equation