消費電力をパラメータとする関数リアクティブプログラミングの研究
| Project/Area Number |
22K11967
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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 | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
森口 草介 東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (60733409)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡部 卓雄 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (20222408)
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| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | 関数リアクティブプログラミング / 消費電力 / プログラミング言語 / 組込みシステム / サイバーフィジカルシステム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究は、組込みシステム向け関数リアクティブプログラミング言語に電力を表す型を組み込むことで、IoT機器などの組込みシステムにおいて、目標とする消費電力を表現可能にする。特に、プログラムの記述性と消費電力の精度の両立を目的として、複数の言語とその理論的基盤を構築、その上に解析用アルゴリズムを構築する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年は機能的・時間的な側面から消費電力が大きく変化する機能について関数リアクティブプログラミング言語に組み込む研究を行った。特に、外部からの入力に対する応答性を十分に担保しながら、その範囲で処理の頻度を落とす方向での解決を試みた。
組込みシステムにおける消費電力は、CPUのみで動くソフトウェアよりもセンサやモータといった外部デバイスを駆動する方が影響が大きい。外部デバイスを使用しない場合にこれらの電源を落とす（スリープさせる）ことで消費電力を削減できる。しかし外部デバイスを用いないようにする際に、誤って古いデータやダミーデータを使用するなどのバグが発生しないことを保証することが重要である。本年はこのような仕組みを静的に保証する関数リアクティブプログラミング言語を提案した。
また、組込みシステムの応答性を維持しながら外部デバイスの駆動回数を減らす方法として、必要リソースを抑制した非同期計算の機構を関数リアクティブプログラミング言語に導入した。これは非同期計算のみを時分割計算の対象とすることで、組込みシステムにも容易に導入可能であり、常時応答する処理と、低頻度に発生する高負荷な計算や外部との通信のような不定期な処理を両立するのに十分である。
これらに加えて、プログラム中のデータフローに注目して同期的・非同期的に処理する部分を混在して記述可能なプログラミング言語や、実行時に処理の頻度を変更する機構を備えたプログラミング言語を提案した。
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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
消費電力をパラメータとする機構そのものについては構築できていないものの、大きく消費電力を変動させる機構が提案されている。
申請時には並列処理または実行する機器の並列管理を行う機構を主な対象としていたが、結果として消費電力のパラメータ化および利用方法についての指針がより広範囲になったといえる。
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| Strategy for Future Research Activity |
主に研究課題としている消費電力の陽なパラメータ化を施したプログラミング言語の設計だが、本年度は並行して、前年度に行った消費電力の変動の結果をより詳細に分析する。
これは、パラメータ化したプログラミング言語に対して実際に消費される電力との対比をより正確に表現できるようにするためである。
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Report
(1 results)
Research Products
(6 results)
