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Implementations of high-level modeling languages that integrate high-performance verifiers

Research Project

Project/Area Number 23300011
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Software
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

UEDA Kazunori  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10257206)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) TANABE Yoshinori  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (60443199)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) HOSOBE Hiroshi  法政大学, 情報科学部, 教授 (60321577)
ISHII Daisuke  東京工業大学, 情報理工学研究科, 助教 (00454025)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2014-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥20,150,000 (Direct Cost: ¥15,500,000、Indirect Cost: ¥4,650,000)
Fiscal Year 2013: ¥6,370,000 (Direct Cost: ¥4,900,000、Indirect Cost: ¥1,470,000)
Fiscal Year 2012: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2011: ¥7,150,000 (Direct Cost: ¥5,500,000、Indirect Cost: ¥1,650,000)
Keywords高水準モデリング言語 / 言語処理系 / モデル検査 / ハイブリッドシステム / 並列処理 / ハイプリッドシステム
Research Abstract

Modeling and verification technologies of natural, symbolic and cyber-physical systems are becoming increasingly important. The aim of this research was to demonstrate the viability of high-level modeling languages based on mathematical notions such as graphs, sets, equations and inequations whose generality goes far beyond Computer Science. To achieve this goal, we constructed two publicly available language implementations that integrate runtime systems and verifiers. One of them is an implementation of the graph rewriting language LMNtal, which has now evolved into a parallel model checker with hypergraph rewriting capabilities; the other is an implementation of the hybrid constraint language HydLa, which has evolved into a non-deterministic symbolic execution system for hybrid systems with uncertainties.

Report

(4 results)
  • 2013 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • Research Products

    (77 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 13 results) Presentation (52 results) (of which Invited: 1 results) Book (3 results) Remarks (8 results)

  • [Journal Article] Reduction of the Number of States and the Acceleration of LMNtal Parallel Model Checking2014

    • Author(s)
      安田竜, 吉田健人, 上田和紀
    • Journal Title

      Transactions of the Japanese Society for Artificial Intelligence

      Volume: 29 Issue: 1 Pages: 182-187

    • DOI

      10.1527/tjsai.29.182

    • NAID

      130003382429

    • ISSN
      1346-0714, 1346-8030
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Coqを使用したMapReduceアプリケーションの検証とScalaコード2014

    • Author(s)
      姜 帆, 田辺 良則, 本位田 真一
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌

      Volume: J97-D(3) Pages: 625-634

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  • [Journal Article] Hyrose: A Symbolic Simulator of the Hybrid Constraint Language HydLa2013

    • Author(s)
      松本翔太, 上田和紀
    • Journal Title

      Computer Software

      Volume: 30 Issue: 4 Pages: 4_18-4_35

    • DOI

      10.11309/jssst.30.4_18

    • NAID

      10031196715

    • ISSN
      0289-6540
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Software Model Checking for Distributed Systems with Selector-Based, Non-blocking Communication2013

    • Author(s)
      Cyrille Artho, Masami Hagiya, Richard Potter, Yoshinori Tanabe, Franz Weitl, and Mitsuharu Yamamoto
    • Journal Title

      28th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering

      Volume: - Pages: 169-179

    • DOI

      10.1109/ase.2013.6693077

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  • [Journal Article] JavaPathFinderにおける探索打ち切りポリシーを用いたヒューリスティック探索2013

    • Author(s)
      前岡淳, 田辺良則, 石川冬樹
    • Journal Title

      コンピュータ・ソフトウェア

      Volume: 30(3) Pages: 109-122

    • NAID

      130004549315

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  • [Journal Article] Heuristic Search with Java PathFinder Using Cutoff Policy2013

    • Author(s)
      前岡 淳, 田辺 良則, 石川 冬樹
    • Journal Title

      Computer Software

      Volume: 30 Issue: 3 Pages: 3_109-3_122

    • DOI

      10.11309/jssst.30.3_109

    • NAID

      130004549315

    • ISSN
      0289-6540
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  • [Journal Article] Interval-Based Projection Method for Under-Constrained Numerical Systems2012

    • Author(s)
      石井大輔, Alexandre Goldsztejn, Christophe Jermann
    • Journal Title

      Constraints Journal

      Volume: 17(4) Issue: 4 Pages: 432-460

    • DOI

      10.1007/s10601-012-9126-y

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  • [Journal Article] A High-Level Language for Hybrid Systems2012

    • Author(s)
      K. Ueda, S. Matsumoto, A. Takeguchi, H. Hosobe, and D. Ishii. HydLa
    • Journal Title

      In Logics for System Analysis Workshop (LfSA)

      Pages: 3-17

    • URL

      http://www.ls.cs.cmu.edu/LfSA12/LfSA12.pdf

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  • [Journal Article] HyperLMNtal : An Extension of a Hierarchical Graph Rewriting Model2012

    • Author(s)
      Kazunori Ueda and Seiji Ogawa
    • Journal Title

      Künstliche Intelligenz

      Volume: Vol. 26, No. 1 Issue: 1 Pages: 27-36

    • DOI

      10.1007/s13218-011-0162-3

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  • [Journal Article] An Interval-based SAT Modulo ODE Solver for Model Checking Nonlinear Hybrid Systems2011

    • Author(s)
      石井大輔、上田和紀、細部博史
    • Journal Title

      International Journal on Software Tools for Technology Transfer (STTT)

      Volume: 13 Issue: 5 Pages: 449-461

    • DOI

      10.1007/s10009-011-0193-y

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  • [Journal Article] Evolution of the LMNtal Runtime to a Parallel Model Checker2011

    • Author(s)
      後町将人, 堀泰祐, 上田和紀
    • Journal Title

      Computer Software

      Volume: 28 Issue: 4 Pages: 137-157

    • DOI

      10.11309/jssst.28.4_137

    • NAID

      130004549234

    • ISSN
      0289-6540
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  • [Journal Article] Model checking distributed systems by combining caching and process checkpointing2011

    • Author(s)
      Watcharin Leungwattanakit
    • Journal Title

      26th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering (ASE 2011)

      Volume: 1 Pages: 103-112

    • DOI

      10.1109/ase.2011.6100043

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      2013 Final Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Execution Algorithm for the Hybrid System Modeling Language HydLa2011

    • Author(s)
      渋谷俊, 高田賢士郎, 細部博史, 上田和紀
    • Journal Title

      Computer Software

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 167-172

    • DOI

      10.11309/jssst.28.3_167

    • NAID

      130004892187

    • ISSN
      0289-6540
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LMNta1実行時処理系の並列モデル検査器への発展2011

    • Author(s)
      後町将人, 堀泰祐, 上田和紀
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア

      Volume: 28-4 Pages: 137-157

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  • [Presentation] A Hybrid Constraint Language HydLa and Its Implementation.2014

    • Author(s)
      Kazunori Ueda
    • Organizer
      Halmstad Colloquium
    • Place of Presentation
      Halmstad University, Sweden
    • Year and Date
      2014-03-11
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  • [Presentation] ハイブリッド制約言語HydLaの対話的な実行方式の実装2013

    • Author(s)
      和田亮, 松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      第11回ディペンダブルシステムワークショップ
    • Year and Date
      2013-12-16
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  • [Presentation] Formalization of the Graph Rewriting Operations of LMNtal by Coq2013

    • Author(s)
      Yuuki Shinobu, Yoshinori Tanabe, Kazunori Ueda
    • Organizer
      11th Asian Symposium on Programming Languages and Systems
    • Year and Date
      2013-12-10
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  • [Presentation] Optimized Canonical Graph Labeling Algorithm for Graph Rewriting Systems2013

    • Author(s)
      Kazuhiro Miyahara and Kazunori Ueda
    • Organizer
      11th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2013)
    • Year and Date
      2013-12-10
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  • [Presentation] グラフ書換え系におけるグラフ構造の効率的な一意バイト列生成手法2013

    • Author(s)
      宮原和大, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会
    • Year and Date
      2013-09-13
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  • [Presentation] LMNtalにおけるグラフ書換え操作のCoqによる形式化2013

    • Author(s)
      信夫裕貴, 田辺良則, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会
    • Year and Date
      2013-09-13
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  • [Presentation] ハイ ブリ ッ ドシステム制約言語 HydLaの数式処理実行系へのアフィン演算の導入2013

    • Author(s)
      松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会
    • Year and Date
      2013-09-12
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  • [Presentation] Encoding type systems into HyperLMNtal2013

    • Author(s)
      Alimujiang Yasen, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会
    • Year and Date
      2013-09-11
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  • [Presentation] 制約の静的解析を用いたHydLa処理系の最適化2013

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      河野文彦, 松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      2013年度人工知能学会全国大会論文集
    • Year and Date
      2013-06-05
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  • [Presentation] LMNtal によるBigraphのエンコードおよびモデル検査の実現2012

    • Author(s)
      目黒学, 宮原和大, 上田和紀
    • Organizer
      第10回ディペンダブルシステムワークショップ(DSW2012)
    • URL

      https://sites.google.com/site/jssstdsw/dsw2012

    • Place of Presentation
      神戸
    • Year and Date
      2012-12-11
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  • [Presentation] ハイブリッド制約言語HydLaの記号実行シミュレータHyrose2012

    • Author(s)
      松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会論文集5C-4
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-08-24
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  • [Presentation] 複数の計算モデルをサポートするモデル検査器の実現2012

    • Author(s)
      目黒学, 谷口直輝, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会論文集
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-08-24
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  • [Presentation] ハイブリッド制約言語プログラムのハイブリッドオートマトンへの変換アルゴリズム2012

    • Author(s)
      竹口輝, 和田亮, 松本翔太, 細部博史, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会論文集
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      2012-08-22
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  • [Presentation] Hybrid Constraint Language HydLa and Its Implementation2012

    • Author(s)
      Shota Matsumoto, Akira Takeguchi, Kazunori Ueda and Hiroshi Hosobe
    • Organizer
      The 15th International Conference on Hybrid Systems : Computation and Control (HSCC 2012)
    • Place of Presentation
      Beijing
    • Year and Date
      2012-04-17
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  • [Presentation] ハイブリッドシステムモデリング言語HydLaを用いたシステム解析2011

    • Author(s)
      竹口輝, 松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      ディペンダブルシステムワークショップ&シンポジウム(DSW&DSS2011)論文集
    • Place of Presentation
      京都
    • Year and Date
      2011-12-14
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  • [Presentation] 並列モデル検査器SLIM上でのΔ-marking手法の実装と評価2011

    • Author(s)
      川端聡基, 上田和紀
    • Organizer
      ディペンダブルシステムワークショップ&シンポジウム(DSW & DSS 2011
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都府)
    • Year and Date
      2011-12-14
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  • [Presentation] ハイブリッドシステムモデリング言語HydLaを用いたシステム解析2011

    • Author(s)
      竹口輝, 松本翔太, 上田和紀
    • Organizer
      ディペンダブルシステムワークショップ&シンポジウム(DSW & DSS 2011)
    • Place of Presentation
      京都工芸繊維大学(京都府)
    • Year and Date
      2011-12-14
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  • [Presentation] Simulation with Guaranteed Accuracy Using Hybrid System Modeling Language HydLa2011

    • Author(s)
      K.Sakuraba, K.Ueda, H.Hosobe, S.Shibuya, S.Matsumoto
    • Organizer
      The Ninth Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2011)
    • Place of Presentation
      Kenting (Taiwan)
    • Year and Date
      2011-12-06
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  • [Presentation] HyperLMNta1 : An Extension of a Hierarchical Graph Rewriting Model2011

    • Author(s)
      Manabu Meguro, Seiji Ogawa, Kazunori Ueda
    • Organizer
      The Ninth Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2011)
    • Place of Presentation
      Kenting (Taiwan)
    • Year and Date
      2011-12-06
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  • [Presentation] ハイブリッドシステムモデリング言語HydLaの実装2011

    • Author(s)
      松本翔太, 桜庭翔, 高田賢士郎, 細部博史, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会大会第28回大会
    • Place of Presentation
      那覇(沖縄県)
    • Year and Date
      2011-09-29
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  • [Presentation] Explicit-time methodによるモデル検査器SLIMにおけるリアルタイムモデル検査2011

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      清水涼子, 川端聡基, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会大会第28回大会論文集
    • Place of Presentation
      那覇
    • Year and Date
      2011-09-28
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  • [Presentation] ネットワークアプリケーションのマスター・スレーブ方式モデル検査アルゴリズムについて2011

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      田辺良則, Cyriile Artho, Watcharin Leungwattanakit, 山本光晴, 萩谷昌己
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会大会第28回大会
    • Place of Presentation
      那覇
    • Year and Date
      2011-09-28
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  • [Presentation] Explicit-time methodによるモデル検査器SLIMにおけるリアルタイムモデル検査2011

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      清水涼子, 川端聡基, 上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会大会第28回大会
    • Place of Presentation
      那覇(沖縄県)
    • Year and Date
      2011-09-28
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      徐暁雋, 山根裕二, 上田和紀
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      2011年並列/分散/協調処理に関する『鹿児島』サマー・ワークショップ
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      鹿児島(鹿児島県)
    • Year and Date
      2011-07-28
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      山根裕二, 徐暁雋, 上田和紀
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      盛岡(岩手県)
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      2011-06-03
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      小川誠司, 目黒学, 上田和紀
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      2011年度人工知能学会全国大会
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      盛岡(岩手県)
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      2011-06-02
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      2011年度人工知能学会全国大会(第25回)論文集
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      盛岡
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      2011-06-01
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      青山 龍一,上田 和紀
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      仙台
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      安田 竜,上田 和紀,吉田 健人
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      富山
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      徐 暁雋,松本 翔太,上田 和紀
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      富山
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  • [Presentation] 制約の静的解析を用いたHydLa処理系の最適化

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      河野 文彦,松本 翔太,上田 和紀
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      富山
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      Alimujiang Yasen, Kazunori Ueda
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      日本ソフトウェア科学会第30回大会(JSSST2013)
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      東京
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      松本翔太,上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会(JSSST2013)
    • Place of Presentation
      東京
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] グラフ書換え系におけるグラフ構造の効率的な一意バイト列生成手法

    • Author(s)
      宮原和大,上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会(JSSST2013)
    • Place of Presentation
      東京
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] LMNtalにおけるグラフ書換え操作のCoqによる形式化

    • Author(s)
      信夫裕貴,田辺良則,上田和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第30回大会(JSSST2013)
    • Place of Presentation
      東京
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Software model checking for distributed systems with selector-based, non-blocking communication

    • Author(s)
      Cyrille Artho, Masami Hagiya, Richard Potter, Yoshinori Tanabe, Franz Weitl, Mitsuharu Yamamoto
    • Organizer
      ASE 2013
    • Place of Presentation
      Palo Alto, USA
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Formalization of the Graph Rewriting Operations of LMNtal by Coq

    • Author(s)
      Yuuki Shinobu, Yoshinori Tanabe, Kazunori Ueda
    • Organizer
      11th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2013)
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Optimized Canonical Graph Labeling Algorithm for Graph Rewriting Systems

    • Author(s)
      Kazuhiro Miyahara and Kazunori Ueda
    • Organizer
      11th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2013)
    • Place of Presentation
      Melbourne, Australia
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド制約言語HydLaの対話的な実行方式の実装

    • Author(s)
      和田亮,松本翔太,上田和紀
    • Organizer
      第11回 ディペンダブルシステムワークショップ (DSW 2013)
    • Place of Presentation
      熱海
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 文脈に依存したグラフ書き換え系の設計と実装

    • Author(s)
      奈良 耕太,上田 和紀
    • Organizer
      第16回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2014
    • Place of Presentation
      阿蘇
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  • [Presentation] LMNtal実行時処理系SLIMにおけるグラフ構造探索の計算量改善

    • Author(s)
      青山 龍一,上田 和紀
    • Organizer
      第16回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2014
    • Place of Presentation
      阿蘇
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      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] A Hybrid Constraint Language HydLa and Its Implementation

    • Author(s)
      Kazunori Ueda
    • Organizer
      Halmstad Colloquium
    • Place of Presentation
      Halmstad, Sweden
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      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] HydLa: A High-Level Language for Hybrid Systems

    • Author(s)
      Kazunori Ueda, Shota Matsumoto, Akira Takeguchi, Hiroshi Hosobe, Daisuke Ishii
    • Organizer
      Second Workshop on Logics for System Analysis (LfSA 2012)(査読有)
    • Place of Presentation
      Berkeley, CA, USA
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Hybrid Constraint Language HydLa and Its Implementation

    • Author(s)
      Shota Matsumoto, Akira Takeguchi, Kazunori Ueda, Hiroshi Hosobe
    • Organizer
      15th International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control (HSCC 2012)(査読有)
    • Place of Presentation
      北京、中国
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド制約言語プログラムのハイブリッドオートマトンへの変換アルゴリズム

    • Author(s)
      竹口 輝,和田 亮,松本 翔太,細部 博史,上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ハイブリッド制約言語HydLaの記号実行シミュレータHyrose

    • Author(s)
      松本 翔太,上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数の計算モデルをサポートするモデル検査器の実現

    • Author(s)
      目黒 学,谷口 直輝,上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第29回大会
    • Place of Presentation
      東京
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      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] LMNtalによるBigraphのエンコードおよびモデル検査の実現

    • Author(s)
      目黒 学, 宮原 和大, 上田 和紀
    • Organizer
      第10回 ディペンダブルシステムワークショップ (DSW 2012)
    • Place of Presentation
      神戸
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  • [Presentation] 動的に変化するグラフのための効率的な一意エンコード生成手法

    • Author(s)
      宮原 和大, 上田 和紀
    • Organizer
      第15回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2013)
    • Place of Presentation
      会津若松
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  • [Presentation] LMNtal処理系SLIMのマルチスレッド化による最短経路問題のデータ並列求解

    • Author(s)
      青山 龍一, 上田 和紀
    • Organizer
      第15回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2013)
    • Place of Presentation
      会津若松
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  • [Presentation] SLIMの階層グラフのためのキャッシュコンシャスかつ効率的なデータ構造

    • Author(s)
      吉田 健人, 上田 和紀
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      第15回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2013)
    • Place of Presentation
      会津若松
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  • [Presentation] LMNtal並列モデル検査における状態生成数削減及び高速化

    • Author(s)
      安田 竜, 上田 和紀
    • Organizer
      第15回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2013)
    • Place of Presentation
      会津若松
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  • [Book] Towards a Substrate Framework of Computation2014

    • Author(s)
      Kazunori Ueda
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      Concurrent Objects and Beyond (COB 2012)(To appear)
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  • [Book] Towards a Substrate Framework of Computation, in Concurrent Objects and Beyond (COB 2012)2014

    • Author(s)
      Kazunori Ueda
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      Springer-Verlag
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Book] Concurrent Objects and Beyond (COB 2012), G. Agha et al. (eds.) (査読有)2013

    • Author(s)
      Kazunori Ueda
    • Total Pages
      26
    • Publisher
      Towards a Substrate Framework of Computation
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      2012 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/lmntal/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/hydla/

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  • [Remarks] LMNtal: A Unifying Language and Tool

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/lmntal/

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  • [Remarks] 制約概念に基づくハイブリッドシステムモデリング言語HydLa

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/hydla/

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      2013 Annual Research Report
  • [Remarks] LMNtal, a unifying language and tool

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/lmntal/

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  • [Remarks] 制約概念に基づくハイブリッドシステムモデリング言語HydLa

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/hydla/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/lmntal/

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  • [Remarks]

    • URL

      http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/hydla/

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      2011 Annual Research Report

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Published: 2011-04-06   Modified: 2019-07-29  

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