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'''計算モデル'''（''model of computation''）は、[[計算]]・[[推論]]・[[証明]]といった行為を理論的・抽象的に考察するための[[数理モデル]]である。'''計算模型'''とも。これに含まれるうちで、[[チューリングマシン]]などのように感覚的に機械っぽいものを'''[[抽象機械]]'''（''abstract machine''）という。機械っぽくないものとしては[[ラムダ計算]]などがある。
[[理論計算機科学]]の多くの分野で、「計算機械」を理論的に、すなわちモデル化して扱うために多大に活用されている。また特に抽象機械は、実際の[[プロセッサ]]や[[コンパイラ]]や[[インタプリタ]]の研究や開発など、理論に限らず実際的な分野でも活用される。[[計算理論]]においては、[[計算可能性理論|計算可能性]]や[[計算複雑性理論|計算複雑性]]について形式的・定量的に示すためなどに使われており、古典的な成果に[[チャーチ＝チューリングのテーゼ]]がある。
より現実の計算機に近づけた機械の定義には[[命令セット]]、[[レジスタ (コンピュータ)|レジスタ]]、メモリモデルなども含まれる。現在の一般的なコンピュータ（要するにいわゆる[[ノイマン型]]）を抽象化した計算モデルとしてはRAMモデル（ランダムアクセスマシン）がある。これはメモリに対してインデックス付けによりランダムアクセス可能な計算モデルである（チューリングマシンではテープの1区画ずつの移動しかできない）。[[キャッシュメモリ]]が一般化し、そのヒット率が性能に与える影響が大きくなってくると、メモリの階層を前提とした計算モデルが重要となってきた。
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