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2015 Fiscal Year Research-status Report

ビッグデータ処理の形式検証に向けて

Research Project

Project/Area Number 15K12013
Research InstitutionNational Institute of Advanced Industrial Science and Technology

Principal Investigator

Affeldt Reynald  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 主任研究員 (40415641)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田中 哲  国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報技術研究部門, 主任研究員 (10357452)
J Garrigue  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 准教授 (80273530)
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords定理証明支援系 / 簡潔データ構造 / プログラミング言語OCaml
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度、簡潔データ構造の基礎を形式化し、基礎的なアルゴリズムの形式検証に成功した。まず、定理証明支援系Coqを用いて、簡潔データ構造の基礎となるrank関数などを抽象的に定義し、その性質の証明に取り組み、定理群の開発を開始した。特に、アルゴリズムが利用するメモリ量に関する性質に集中した。また、検証済みで実用的なrank関数を得るため、定理証明支援系Coqを用いた検証方法を提案し、検証実験を行った。簡潔データ構造は低レベルな操作を利用するため、通常の実装の検証は困難である。具体的には、抽象的なrankアルゴリズムを検証してから、CoqのExtraction機能を用いて、OCaml言語の実装を出力した。但し、効率のいいコードが得られるように、ビット列を表現するOCamlライブラリを新しく構築した。特に、このライブラリは最新のIntelアーキテクチャの命令を利用する。以上の実験に関する論文を国内ワークショップに投稿し、採択され、本ワークショップの論文賞を受賞した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

平成27年度、簡潔データ構造に関する実装はビット列のレベルで実現し、実用的な実装を得たので、本プロジェクトの目的の一つを達成した。

Strategy for Future Research Activity

平成27年度の成果を向上し、国際会議に投稿あるいは雑誌論文を作成する。平成27年度に提案した検証方法を簡潔データ構造のselectアルゴリズムに適用する。提案した定理群を拡張あるいは整理と拡張する。MathCompの実数を利用できるように移植する。簡潔木の形式化を開始する。

Causes of Carryover

名古屋で会議を行わなかったので、未使用額が生じた。計画の変更によって、購入予定の書籍を遅らせた。

Expenditure Plan for Carryover Budget

国際会議に論文を投稿するので、その旅費と参加費として利用する。形式検証を加速するため、プロジェクトメンバーの開発会議を増やす。

  • Research Products

    (3 results)

All 2016 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Formal Verification of the rank Function for Succinct Data Structures2016

    • Author(s)
      Akira Tanaka, Reynald Affeldt, Jacques Garrigue
    • Journal Title

      Proceedings of the 18th JSSST Workshop on Programming and Programming Languages

      Volume: 1 Pages: 1-15

    • Peer Reviewed / Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Formal Verification of the rank Function for Succinct Data Structures2016

    • Author(s)
      Akira Tanaka, Reynald Affeldt, Jacques Garrigue
    • Organizer
      18th JSSST Workshop on Programming and Programming Languages
    • Place of Presentation
      ダイヤモンド瀬戸内マリンホテル(岡山県玉野市)
    • Year and Date
      2016-03-08
  • [Remarks] Formal Verification for Succinct Data Structures

    • URL

      https://staff.aist.go.jp/tanaka-akira/succinct/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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