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エフェクトシステムの表示的意味論にまつわる数学的構造

研究課題

研究課題/領域番号 15K00014
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎理論
研究機関国立情報学研究所 (2017-2019)
京都大学 (2015-2016)

研究代表者

勝股 審也  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 特任研究員 (30378963)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード次数付きモナド / 表示的意味論 / エフェクトシステム / 型理論 / 差分プライバシー / ホーア論理 / 次数付きコモナド / 計算効果 / プログラミング言語の意味論 / 線形論理
研究成果の概要

LucassenとGiffordらはプログラムの挙動の静的な分析を型理論的に行う手法としてエフェクトシステムを導入した。本研究は次数付きモナドによるエフェクトシステムの表示的意味論をもとに、エフェクトシステムにまつわる様々な数学的構造とその応用について研究を行った。その結果、1)次数付きモナドの圏論的性質(特に随伴への分解)、2) 次数付きモナドと次数付きコモナドの分配束、3) 線形べきコモナドの二重圏による定義、4) モナドの次数付き!-持ち上げの導入と差分プライバシーの検証への応用といった研究成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

エフェクトシステムはプログラムの安全性や効率を高めるためのプログラム解析技術として様々な形で用いられてきた。本研究はエフェクトシステムの背後にある様々な数学的構造の理解を追求し、エフェクトシステムが実用上の技法というだけでなく、理論的な広がりを持つことを示した。また、本研究で得られた理論的な知見はプログラム解析やホーア論理などのプログラム論理の正しさに応用され、安全なソフトウェアの開発に貢献するものである。

報告書

(6件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 5件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University at Buffalo/University of Wisconsin-Madison/Carnegie Mellon University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] IMDEA Software Institute(スペイン)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University at Buffalo/Carnegie Mellon University/University of Wisconsin-Madison(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューヨーク州立大学バッファロー校(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] バッファロー大学/ペンシルバニア大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] インペリアル・カレッジ・ロンドン(英国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] タリン工科大学(エストニア)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 高等師範学校/パリディドロ大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Universite Paris Denis Diderot(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Probabilistic Relational Reasoning via Metrics2019

    • 著者名/発表者名
      de Amorim Arthur Azevedo、Gaboardi Marco、Hsu Justin、Katsumata Shin-ya
    • 雑誌名

      Proc. 2019 34th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)

      巻: - ページ: 1-19

    • DOI

      10.1109/lics.2019.8785715

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Approximate Span Liftings: Compositional Semantics for Relaxations of Differential Privacy2019

    • 著者名/発表者名
      Sato Tetsuya、Barthe Gilles、Gaboardi Marco、Hsu Justin、Katsumata Shin-ya
    • 雑誌名

      Proc. 2019 34th Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)

      巻: - ページ: 1-14

    • DOI

      10.1109/lics.2019.8785668

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Double Category Theoretic Analysis of Graded Linear Exponential Comonads2018

    • 著者名/発表者名
      Katsumata Shin-ya
    • 雑誌名

      Proc. Foundations of Software Science and Computation Structures FoSSaCS 2018, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10803 ページ: 110-127

    • DOI

      10.1007/978-3-319-89366-2_6

    • ISBN
      9783319893655, 9783319893662
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A semantic account of metric preservation2017

    • 著者名/発表者名
      Arthur Azevedo de Amorim, Marco Gaboardi, Justin Hsu, Shin-ya Katsumata, Ikram Cherigui
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017

      巻: - ページ: 545-556

    • DOI

      10.1145/3009837.3009890

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Combining effects and coeffects via grading2016

    • 著者名/発表者名
      Marco Gaboardi, Shin-ya Katsumata, Dominic A. Orchard, Flavien Breuvart, Tarmo Uustalu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 21st ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming, ICFP 2016

      巻: - ページ: 476-489

    • DOI

      10.1145/2951913.2951939

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Towards a Formal Theory of Graded Monads2016

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Fujii, Shin-ya Katsumata, and Paul-Andre Mellies
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 9634 ページ: 513-530

    • DOI

      10.1007/978-3-662-49630-5_30

    • ISBN
      9783662496299, 9783662496305
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] A Double Category Theoretic Analysis of Graded Linear Exponential Comonads2019

    • 著者名/発表者名
      勝股 審也
    • 学会等名
      理論計算機科学と圏論ワークショップ CSCAT 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A Double Category Theoretic Analysis of Graded Linear Exponential Comonads2018

    • 著者名/発表者名
      勝股 審也
    • 学会等名
      Foundations of Software Science and Computation Structures FoSSaCS 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A Double Category Theoretic Analysis of Graded Linear Exponential Comonads2018

    • 著者名/発表者名
      Shin-ya Katsumata
    • 学会等名
      Foundations of Software Science and Computation Structures FoSSaCS 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 勝股 審也のページ

    • URL

      http://group-mmm.org/~s-katsumata/

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [備考] http://group-mmm.org/~s-katsumata/research.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2025-11-18  

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