Constructing Integrated Development Environment for Highly Reliable Probabilistic Programs
| Project/Area Number |
21K11841
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60050:Software-related
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| Research Institution | Kyushu Sangyo University |
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Principal Investigator |
于 海波 九州産業大学, 理工学部, 准教授 (80848903)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
趙 建軍 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (20299580)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2021)
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| Budget Amount *help |
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
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| Keywords | 確率的プログラミング / 開発支援環境 / 依存性解析 / プログラムデバッグ |
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| Outline of Research at the Start |
確率的プログラムには複雑な制御流れとデータ流れが存在しうるため、その挙動の予測は困難である。そのため、確率的プログラムのテスト、デバッグ、及び保守はコストが高くて非常に難しい。高信頼確率的プログラムを系統的な方法で効率よく開発できる開発支援環境を整備しなければならない。本研究では、高信頼確率的プログラムの系統的開発法を確立することを目的としている。具体的には、確率的プログラムの挙動における依存関係を究明し、依存性理論を構築する。これらの依存性理論に基づいて、確率的プログラムのテスト、デバッグ、及び保守に関する新しい手法を提案し、確率的プログラムの開発支援環境の実現と評価を行う。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では、高信頼確率的プログラムの系統的開発法を確立することを目的としている。具体的には、確率的プログラムの挙動における依存関係を究明し、依存性理論を構築する。これらの依存性理論に基づいて、確率的プログラムのテスト、デバッグ、及び保守に関する新しい手法を提案し、確率的プログラムの開発支援環境の実現と評価を行う。本研究の進展により、確率的プログラムの特性に合った依存性理論に基づく確率的プログラムの統合的開発支援環境が整い、高信頼確率的プログラムを効率よく系統的に開発することが期待できる。本研究ではこれまで得られた主な研究成果は以下の通りである。
1) 確率的プログラムの依存関係を究明するために、確率的プログラムPの制御流れを表現できるProbabilistic Control-Flow Graph (PCFG) を定義した。そして、PCFG に基づいて、P の変数の定義と使用に関するデータ流れを表現できるProbabilistic Definition-Use Graph (PDUG) も定義した。
2) PCFGとPDUGに基づいて確率的プログラムの各文間に存在する新しい依存性概念として、確率的依存性 (probabilistic dependence) と観察依存性 (observe dependence) を定義した。そして、PCFGとPDUGに基づいてこれらの依存性を表現できる新しい確率的プログラムの依存性モデル(Probabilistic Program Dependence Graph, PPDG)を定義した。
3) 確率的プログラムにおける新しいデバッグ手法を開発するために、確率的プログラミングシステムにおけるバグの特性など色々な面から調査を行った。この調査により、確率的プログラムにおけるバグの理解を更に深め、今後のデバッグ手法の提案に役に立つと考えられる。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究では、当初の研究計画の通りに実施しているため、おおむね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究では、今後の研究計画に基づいて実施する予定である。
具体的には、研究項目Aで提案された確率的プログラムの制御流れグラフと依存グラフに基づいて、確率的プログラムのテストとデバッグ手法を提案し、開発環境を構築するための準備を行う。
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Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
