2022 Fiscal Year Research-status Report
Constructing Integrated Development Environment for Highly Reliable Probabilistic Programs
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21K11841
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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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| 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 Annual Research Achievements |
本研究では、確率的プログラムの挙動における依存関係を究明し、構築された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。本年度では、昨年度定義された依存性モデルに基づいて研究を続き、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性モデルとしての Probabilistic Program Dependence Graph (PPDG)の生成アルゴリズムについて検討し、提案した。また、PPDG に基づいて確率的プログラムを静的・動的スライシングのアルゴリズムについて検討し、提案した。
2) 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続けて調査を行った。具体的には、Github上登録された確率的プログラミングシステムPyMC3と確率プログラミング言語Pyro及びPyroのバクエンドであるPyTorchを利用し、Python言語で開発されたシステムの155個のバグを分析し、確率的プログラミングに関連するバグを絞り込み、これらのバグのバグパタンを抽出した。
3) 既存のバグ検出ツールFindBugs等の現状調査を行い、確率的プログラムのバグ検出ツールの実現方法として、ソースコードをAST(抽象構文木)びバイナリコードに変換した上でバグ検出を行う方針を決め、ツールの構築方法を提案した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では、PPDG に基づいて確率的プログラムを静的・動的スライシングのアルゴリズムについての検討に時間が予想よりかかってしまい、当初の研究計画より各種ツールの開発が遅れている。今後、時間の配分を調整し、進捗を取り戻したいと考えている。
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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、確率的プログラムのバグ分析結果を深く理解し、確率的プログラミングシステムにおけるバグの特性をつかみ、PPDG に基づいた確率的プログラムを静的・動的スライシングのアルゴリズムを定め、デバッグ手法の提案及びツールの開発、評価を行いたい。
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| Causes of Carryover |
2022年度コロナの影響で、半導体不足より、設備備品の一部は年内の納品ができないため、2023年度に購入することに変更した。2023年度、実験用のデスクトップPC及びデータ整理、成果発表等のためのノートPCを購入する予定。また、2022年度コロナの影響で、オンラインでの論文発表になっていたが、2023年度では、対面で会議に参加し、積極的に他の研究者との交流を図りたいため、旅費が必要になる。また、当初予定していなかった研究補助のための人件費も必要になった。
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