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2006 Fiscal Year Final Research Report Summary

Putting Scalable and Unifying Programming Language Model LMNtal into Practical Use

Research Project

Project/Area Number 16300009
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  Waseda University, Faculty of Science and Engineering, Professor (10257206)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) KATO Norio  National Institute of Advanced Industrial Science and Technology, Research Center for Verification and Semantics, Researcher (40350467)
Project Period (FY) 2004 – 2006
KeywordsLMNtal / Programming Languages / Graph Rewriting / Concurrency / Language Implementation / Optimization
Research Abstract

LMNtal is a language model developed by the grantees to unify various computational models featuring multiset rewriting, concurrency and mobility in a concise setting. The purpose of the project has been to grow LMNtal from a hierarchical graph rewriting model to a practical programming language by designing necessary language constructs, establishing implementation techniques, building a full-fledged LMNtal system, and making it widely available.
The main results of the project are as follows :
(a) Establishing LMNtal as a programming language-we have studied and designed how to incorporate basic datatypes and operations, a module system, and foreign-language interface into hierarchical graph rewriting, and built a diverse range of libraries using them.
(b) Establishing implementation techniques and building a full-fledged system-we have built a compiler from LMNtal into dedicated intermediate code and a runtime system that runs the intermediate code. In particular, we have designed and implemented asynchronous execution scheme that uses multiple tasks, an optimizer for individual tasks, and a translator from intermediate code into Java. We have also designed and implemented a visualizer featuring automatic graph drawing.
(c) Verifying the expressive power-in order to see if LMNtal is powerful enough to express fundamental concepts in computation, we have encoded diverse computational models including the pi-calculus, the ambient calculus, the lambda calculus and CHR(Constraint Handling Rules), and ran them on our LMNtal system.
The LMNtal system we have developed consists of about 50,000 lines of code, and is available via http://www.ueda.info.waseda.ac.jp/lmtal/.

  • Research Products

    (43 results)

All 2008 2007 2006 2005 2004 Other

All Journal Article (14 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (28 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] 階層グラフ書換えモデルに基づく統合プログラミング言語LMNtal2008

    • Author(s)
      乾敦 行, 工藤 晋太郎, 原耕 司, 水野 謙, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア 25-1

      Pages: 124-150

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 階層グラフ書換え言語LMNtalの処理系2008

    • Author(s)
      村山 敬, 工藤 晋太郎, 櫻井 健, 水野 謙, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア 25-2

      Pages: 47-77

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Encoding Distributed Process Calculi into LMNtal2008

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Journal Title

      Electronic Notes in Theoretical Computer Science 209

      Pages: 187-200

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LMNtal : The Unifying Programming Language Based on Hierarchical Graph Rewriting2008

    • Author(s)
      Inui, A., Kudo, S., Hara, K., Mizuno, K., Kato, N., Ueda, K.
    • Journal Title

      Computer Software Vol.25, No.1(in Japanese)

      Pages: 124-150

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] LMNtal : The Unifying Programming Language Based on Hierarchical Implementation of the Hierarchical Graph Rewriting Language LMNtal2008

    • Author(s)
      Murayama, K., Kudo, S., Sakurai, K., Mizuno, K., Kato, N., Ueda, K.
    • Journal Title

      Computer Software Vol.25, No.2(in Japanese)

      Pages: 47-77

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Encoding Distributed Process Calculi into LMNtaI2008

    • Author(s)
      Ueda K.
    • Journal Title

      Electronic Notes in Theoretical Computer Science Vol.209

      Pages: 187-200

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Logic Programming and Concurrency:a Personal Perspective2006

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Journal Title

      The ALP News Letter(on line) 19-2

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Journal Article] Constraint-Based Concurrency and Beyond2006

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Journal Title

      Electronic Notes in Theoretical Computer Science 162

      Pages: 227-231

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Logic Programming and Concurrency : a Personal Perspective2006

    • Author(s)
      Ueda, K
    • Journal Title

      The ALP NewsLetter(available online) Vol.19, No.2

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Constraint-Based Concurrency and Beyond2006

    • Author(s)
      Ueda, K
    • Journal Title

      Electronic Notes in Theoretical Computer Science Vol.162

      Pages: 227-231

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] LMNtal:a Language Model with Links and Membranes2005

    • Author(s)
      Ueda, K. and Kato, N
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science 3365

      Pages: 110-125

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] LMNtal処理系におけるグラフ構造の操作機能の設計と実装2005

    • Author(s)
      工藤 晋太郎, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Journal Title

      情報科学技術レターズ 4

      Pages: 9-12

    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] a Language Model with Links and Memranes2005

    • Author(s)
      Ueda, K, Kato, N. LMNtal
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science Vol.3365

      Pages: 110-125

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Journal Article] Design and Implementation of Operation Constructs of Graph Structures in the LMNtal System2005

    • Author(s)
      Kudo, S. Kato, N., Ueda, K.
    • Journal Title

      Information Technology Letters Vol.4

      Pages: 9-12

    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] 純粋λ計算の階層グラフ書換えへのエンコーディング2007

    • Author(s)
      上田 和紀
    • Organizer
      第9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(PPL2007)
    • Place of Presentation
      加賀市
    • Year and Date
      20070300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 階層グラフ可視化ツール"UNYO-UNYO"(うにょうにょ)の設計と実装2007

    • Author(s)
      中野 敦, 上田 和紀
    • Organizer
      第9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
    • Place of Presentation
      加賀市
    • Year and Date
      20070300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Encoding the Pure Lambda Calculus into Hierarchical Graph Rewriting2007

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Organizer
      Ninth Workshop on Programming and Programming Languages (PPL2007)
    • Place of Presentation
      Kaga, Japan
    • Year and Date
      20070300
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] Hierarchical graph rewriting as a unifying model of concurrency2006

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Organizer
      LIX Colloquium on Emerging Trends in Concurrency Theory
    • Place of Presentation
      Paris,France
    • Year and Date
      20061100
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Hierarchical Graph Rewriting as a Unifying Model of Concurrency2006

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Organizer
      LIX Colloquium on Emerging Trends in Concurrency Theory
    • Place of Presentation
      Paris, France
    • Year and Date
      20061100
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] 分散プロセス計算のLMNtalへのエンコーディング2006

    • Author(s)
      上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第23回大会
    • Place of Presentation
      文京区
    • Year and Date
      20060900
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal as a Unifying Declarative Language: Live Demonstration2006

    • Author(s)
      Ueda, K., Kato, N., Hara, K. and Mizuno, K.
    • Organizer
      22nd Int. Conf.on Logic Programming (ICLP'06)
    • Place of Presentation
      Seattle,USA
    • Year and Date
      20060800
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal as a Unifying Declarative Language : Live Demonstration2006

    • Author(s)
      Ueda, K., Kato, N., Hara, K., Mizuno, K.
    • Organizer
      22nd Int. Conf. on Logic Programming(ICLP'06)
    • Place of Presentation
      Seattle, USA
    • Year and Date
      20060800
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] LMNtal as a Unifying Declarative Language2006

    • Author(s)
      Ueda, K., Kato, N., Hara, K. and Mizuno, K.
    • Organizer
      Third workshop on Constraint Handling Rules(CHR 2006)
    • Place of Presentation
      Venezia,Italy
    • Year and Date
      20060700
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal as a Unifying Declarative Language2006

    • Author(s)
      Ueda, K., Kato, N., Hara, K., Mizuno, K.
    • Organizer
      Third workshop on Constraint Handling Rules(CHR 2006)
    • Place of Presentation
      Venezia, Italy
    • Year and Date
      20060700
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] 階層グラフ書き換え言語LMNtal処理系とその応用例2006

    • Author(s)
      乾敦 行, 原 耕司, 水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      第8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(PPL2006)
    • Place of Presentation
      大津市
    • Year and Date
      20060300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 0CamlによるLMNtal実行時処理系0CaMNtalの実装2006

    • Author(s)
      工藤 晋太郎, 乾敦 行, 櫻井 健, 上田 和紀
    • Organizer
      第8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(PPL2006)
    • Place of Presentation
      大津市
    • Year and Date
      20060300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 非決定的LMNtalとその検証への応用2006

    • Author(s)
      水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      第8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(PPL2006)
    • Place of Presentation
      大津市
    • Year and Date
      20060300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtalコンパイラにおける並び替えとグループ化を用いた命令列の最適化2005

    • Author(s)
      櫻井 健, 加藤 紀夫, 水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      第4回情報科学技術フォーラム(FIT2005)
    • Place of Presentation
      文京区
    • Year and Date
      20050900
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 階層グラフ書換え言語LMNtal処理系における非同期実行の実現2005

    • Author(s)
      水野 謙, 加藤 紀夫, 原 耕司, 上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第22回大会
    • Place of Presentation
      仙台市
    • Year and Date
      20050900
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Constraint-Based Concurrency and Beyond2005

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Organizer
      Workshop on Algebraic Process Calculi, The First Twenty Years(PA'05)
    • Place of Presentation
      Bertinolo,Italy
    • Year and Date
      20050800
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] プログラムと対称性2005

    • Author(s)
      上田 和紀
    • Organizer
      夏のプログラミングシンポジウム「アッと驚くプログラミング」, 情報処理学会
    • Place of Presentation
      函館市
    • Year and Date
      20050800
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] Constraint-Based Concurrency and Beyond2005

    • Author(s)
      Ueda, K
    • Organizer
      Workshop on Algebraic Process Calculi, The First Twenty Years(PA'05)
    • Place of Presentation
      Bertinolo, Italy
    • Year and Date
      20050800
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] Programs and Symmetry2005

    • Author(s)
      Ueda, K.
    • Organizer
      The Summer Programming Symposium 2005, IPSJ
    • Place of Presentation
      Hakodate, Japan
    • Year and Date
      20050800
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Presentation] LMNtalを用いた分散処理の実現2005

    • Author(s)
      中島 求, 加藤 紀夫, 水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      第8回プログラミングおよび応用のシステムに関するワークショップ(SPA 2005)
    • Place of Presentation
      渋川市
    • Year and Date
      20050300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 階層グラフ書き換えによるプロトコル検証2005

    • Author(s)
      圷弘 明, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Organizer
      第7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(PPL2005)
    • Place of Presentation
      群馬県水上町
    • Year and Date
      20050300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 小規模制御系向けLMNtal処理系の設計と実装2005

    • Author(s)
      矢島 伸吾, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Organizer
      第7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(PPL2005)
    • Place of Presentation
      群馬県水上町
    • Year and Date
      20050300
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal分散処理系の設計と実装2004

    • Author(s)
      中島 求, 加藤 紀夫, 水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第21回大会
    • Place of Presentation
      目黒区
    • Year and Date
      20040900
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 言語モデルLMNtalの操作的意味論の設計2004

    • Author(s)
      加藤 紀夫, 水野 謙, 上田 和紀
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会第21回大会
    • Place of Presentation
      目黒区
    • Year and Date
      20040900
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] 階層グラフ書換え言語における並行プロセスの型推論2004

    • Author(s)
      加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Organizer
      情報処理学会第50回プログラミング研究会
    • Place of Presentation
      青森市
    • Year and Date
      20040700
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal処理系および他言語インタフェースの設計と実装2004

    • Author(s)
      原 耕司, 水野 謙, 矢島 伸吾, 永田 貴彦, 中島 求, 加藤 紀夫, 上田 和紀
    • Organizer
      情報処理学会第50回プログラミング研究会
    • Place of Presentation
      青森市
    • Year and Date
      20040700
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] LMNtal:a Language Model with Links and Membranes2004

    • Author(s)
      Ueda, K. and Kato, N.
    • Organizer
      Fifth Workshop on Membrane Computing
    • Place of Presentation
      Milano,Italy
    • Year and Date
      20040600
    • Description
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [Presentation] a Language Model with Links and Membranes2004

    • Author(s)
      Ueda, K., Kato, N., LMNtal
    • Organizer
      Fifth Workshop on Membrane Computing
    • Place of Presentation
      Milano, Italy
    • Year and Date
      20040600
    • Description
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [Remarks] 「研究成果報告書概要(和文)」より

    • URL

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

URL: 

Published: 2010-02-04  

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