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プログラミング言語技術との融合による高水準モデリング言語の進化と展開

研究課題

研究課題/領域番号 18H03223
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関早稲田大学

研究代表者

上田 和紀  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (10257206)

研究分担者 石井 大輔  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (00454025)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2020年度: 4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2018年度: 6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
キーワード高水準モデリング言語 / グラフ書換え / ハイブリッドシステム / 制約プログラミング / 発展可能処理系 / 発展可能検証系
研究成果の概要

グラフ構造を扱いモデル検査器を備える高水準モデリング言語LMNtal,および実数制約を扱い厳密な記号実行系を備える高水準モデリング言語HydLaという二つの言語について,言語的側面と実装技法の双方にまたがる開拓と深化を推進した.言語的側面については,両言語の形式意味論の精査と詳細化を行うとともに,それぞれに対し,明解な意味論に支えられた言語機能の拡張を行った.さらに,LMNtalについてはグラフの型概念の理論および実践両面からの整備,HydLaについては求解過程の最適化をはじめとする多方面の研究をそれぞれ推進し,多くの成果をオープンソース公開中の処理系に反映させた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究の最大の学術的および社会的意義は,他の既存ツールでは実現が困難なさまざまなタスクを容易に記述できるモデリング言語とその処理系の進化発展を,理論と実践の両面から推進した点である.学術的には,これらの言語が簡明な理論的基礎に基づいている点で,永続性の高い成果として長期的な波及効果が見込まれる.社会的には,多くの開発合宿をはじめとする努力によって,研究成果のオープンソースツールの形での社会還元を持続的に果たしてきている点が大きな意義である.

報告書

(4件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (58件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (45件) (うち国際学会 4件、 招待講演 2件) 備考 (4件)

  • [国際共同研究] ナント大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] Revisiting Graph Types in HyperLMNtal: A Modeling Language for Hypergraph Rewriting2021

    • 著者名/発表者名
      Alimujiang Yasen and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 9 ページ: 133449-133460

    • DOI

      10.1109/access.2021.3112903

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Engineering Grammar-based Type Checking for Graph Rewriting Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamamoto and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      Proc. Twelfth International Workshop on Graph Computation Models (GCM 2021)

      巻: - ページ: 93-114

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Computer-assisted verification of four interval arithmetic operators2020

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Ishii, Tomohito Yabu
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 377 ページ: 112893-112893

    • DOI

      10.1016/j.cam.2020.112893

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introducing Symmetry to Graph Rewriting Systems with Process Abstraction2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi Tomioka, Yutaro Tsunekawa and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      roc. 12th International Conference on Graph Transformation (ICGT 2019), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11629 ページ: 3-20

    • DOI

      10.1007/978-3-030-41131-2_8

    • ISBN
      9783030411305, 9783030411312
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Introducing Symmetry to Graph Rewriting Systems with Process Abstraction2019

    • 著者名/発表者名
      Taichi Tomioka, Yutaro Tsunekawa and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      Proc. 12th International Conference on Graph Transformation, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Name Binding is Easy with Hypergraphs2018

    • 著者名/発表者名
      Alimujiang Yasen and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E101.D 号: 4 ページ: 1126-1140

    • DOI

      10.1587/transinf.2017EDP7257

    • NAID

      130006602304

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Implementation of LMNtal Model Checkers: a Metaprogramming Approach2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tsunekawa, Taichi Tomioka and Kazunori Ueda
    • 雑誌名

      The Journal of Object Technology

      巻: 17

    • NAID

      130007424871

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Logic/Constraint Programming and Concurrency: The Hard-Won Lessons of the Fifth Generation Computer Project2018

    • 著者名/発表者名
      Kazunozi Ueda
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 164 ページ: 3-17

    • DOI

      10.1016/j.scico.2017.06.002

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] グラフ書換え言語LMNtalにおける閉包計算のマッチング最適化2022

    • 著者名/発表者名
      今川 連, 上田 和紀
    • 学会等名
      第24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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換え言語LMNtalにおけるパーサコンビネータ実装手法2022

    • 著者名/発表者名
      山田 啓太, 上田 和紀
    • 学会等名
      第24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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 参照を用いたデータ構造の形状のユーザ定義の型に基づく型検査2022

    • 著者名/発表者名
      佐野 仁, 上田 和紀
    • 学会等名
      第24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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] HyperLMNtalを用いたG-Machineの実装2021

    • 著者名/発表者名
      佐野 仁,上田 和紀
    • 学会等名
      第23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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換え言語LMNtalにおける非連結サブグラフパターンマッチング高速化手法2021

    • 著者名/発表者名
      中田 昌輝,上田 和紀
    • 学会等名
      第23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
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 差分制約を含んだ時間オートマトンモデルのLMNtalによる状態空間構築2021

    • 著者名/発表者名
      橋本 彩美,上田 和紀
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] パラメタ付きモデルの到達可能性解析に基づくハイブリッドシステムモデリングツールの性能評価2021

    • 著者名/発表者名
      秦 国大,上田 和紀
    • 学会等名
      2021年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 定理証明支援系Coqによるグラフ書換え言語の性質証明2021

    • 著者名/発表者名
      山本 直輝,上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 情報可視化やインタラクションのためのライブラリ Siv3D の機能強化と C++17, C++20 への対応2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木 遼,上田 和紀,坂井 滋和
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ハイパーグラフ書き換え系への構文駆動でcompositionalな構文・意味論の提案2021

    • 著者名/発表者名
      佐野 仁, 上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第38回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 制約に基づくハイブリッドシステムモデリング言語HydLaの宣言的意味論の拡張2020

    • 著者名/発表者名
      山田 悠之介,上田 和紀
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換えモデル検査におけるグラフ自己同型に基づく効率的なSymmetry Reduction手法2020

    • 著者名/発表者名
      恒川 雄太郎,上田 和紀
    • 学会等名
      2020年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書換え言語における数値制約を伴う型の静的型検査2020

    • 著者名/発表者名
      山本 直輝,上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換え言語 LMNtal による時間オートマトンのゾーングラフ構築2020

    • 著者名/発表者名
      橋本 彩美,恒川 雄太郎,上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Capability Typing for HyperLMNtal2020

    • 著者名/発表者名
      Stefan Walter, Kazunori Ueda
    • 学会等名
      18th Asian Symposium on Programming Languages and Systems
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 区間制約ソルバにおけるパラメータ化制約の導入2020

    • 著者名/発表者名
      野村 亮太,石井 大輔
    • 学会等名
      情報処理学会第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] LMNtalにおける部分グラフのリサイクルを行うコンパイル時最適化2020

    • 著者名/発表者名
      白石 篤至,恒川 雄太郎,上田 和紀
    • 学会等名
      第22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 (PPL 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 階層グラフ書き換え言語LMNtalにおける継続の概念の提案と実装2020

    • 著者名/発表者名
      横井 駿平,山本 直輝,上田 和紀
    • 学会等名
      第22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 (PPL 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dynamic Reduction of Guarded Constraints for the Hybrid Systems Modeling Language HydLa2019

    • 著者名/発表者名
      堀内 貴文,上田 和紀
    • 学会等名
      2019年度人工知能学会全国大会(第33回)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド制約処理系HyLaGIにおける分枝限定法を用いた離散変化時刻導出手法2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 柾史,上田 和紀
    • 学会等名
      2019年度人工知能学会全国大会(第33回)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換えモデル検査器SLIMへの差分適用グラフ正規化手法の実装2019

    • 著者名/発表者名
      恒川 雄太郎,上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Why3を用いた区間べき関数のプログラム検証2019

    • 著者名/発表者名
      村上椋星,薮智仁,石井大輔
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書換え言語におけるグラフ操作の静的型検査2019

    • 著者名/発表者名
      山本 直輝,上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第36回大会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 対称性の高い大規模ICTシステム更新に対する効率的な更改手順の自動計画手法2019

    • 著者名/発表者名
      桑原拓也,恒川雄太郎,齋藤諒人,上田和紀
    • 学会等名
      電子情報通信学会情報通信マネジメント研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Grammar-based Static Type Checking for Graph Rewriting2019

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamamoto and Kazunori Ueda
    • 学会等名
      17th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフの内包記法の実現に向けたLMNtalにおけるメッシュ構造の定義検討2019

    • 著者名/発表者名
      田村 滉明, 上田 和紀, 冨岡 太一
    • 学会等名
      第21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(PPL2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド制約処理系HyLaGIへの共通部分式除去を用いた式の簡約の導入2019

    • 著者名/発表者名
      山田 悠之介, 上田 和紀
    • 学会等名
      第21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(PPL2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド制約処理系HyLaGIにおける分枝限定法を用いた離散変化時刻導出手法2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 柾史, 上田 和紀
    • 学会等名
      第21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(PPL2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書換え言語における静的型体系LMNtal ShapeTypeの再定式化と拡張2019

    • 著者名/発表者名
      山本 直輝, 上田 和紀
    • 学会等名
      第21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(PPL2019)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッドシステムモデリング言語HydLaを用いたDAEシステムの解析2019

    • 著者名/発表者名
      渋井隆弘,上田和紀
    • 学会等名
      情報処理学会第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Duraczらの操作的意味論に基づくハイブリッドシステムの高信頼シミュレータの実装2019

    • 著者名/発表者名
      小嶋翔太, 石井大輔
    • 学会等名
      電子情報通信学会システム数理と応用研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 証明支援系Coqを用いた有界モデル検査アルゴリズムの検証2019

    • 著者名/発表者名
      藤井采人, 石井大輔
    • 学会等名
      情報処理学会プログラミング研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] グラフ書き換え言語LMNtalによる容易に拡張可能なモデル検査器の実装2018

    • 著者名/発表者名
      恒川 雄太郎,上田 和紀
    • 学会等名
      2018年度 人工知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッド制約言語HydLaにおける非線形常微分方程式の表現とその記号付き精度保証計算2018

    • 著者名/発表者名
      増田 健太,上田 和紀
    • 学会等名
      2018年度 人工知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] ハイブリッドシステムモデリング言語HydLaにおける変数と制約階層の動的生成記法の設計と実装2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 柾史,上田 和紀
    • 学会等名
      2018年度 人工知能学会全国大会(第32回)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 言語をつくる2018

    • 著者名/発表者名
      上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実行パスの動的解析によるハイブリッドシステム処理系HyLaGIの最適化2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 柾史, 上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 階層グラフ書換え言語LMNtalの否定表現の拡張と全称量化の実現2018

    • 著者名/発表者名
      齋藤 諒人, 上田 和紀
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 純粋型なし・型付きラムダ計算の実用的かつ高機能なインタプリタの実装2018

    • 著者名/発表者名
      Naoki Yamamoto, Kazunori Ueda
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Introducing Negation and Universal Quantification into the Graph Rewriting Language LMNtal2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoto Saito and Kazunori Ueda
    • 学会等名
      16th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of Effective Symmetry Reduction for a Model Checker based on Graph Rewriting2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Tsunekawa and Kazunori Ueda
    • 学会等名
      16th Asian Symposium on Programming Languages and Systems (APLAS2018)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Machine-Aided Verification of Four Interval Arithmetic Operators2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohito Yabu, Daisuke Ishii
    • 学会等名
      International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic, and Verified Numerical Computations (SCAN)
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Why3を用いた区間演算ライブラリの検証2018

    • 著者名/発表者名
      石井大輔, 藪 智仁
    • 学会等名
      第2回 精度保証付き数値計算の実問題への応用研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 証明支援系Coqを用いた有界モデル検査アルゴリズムの検証2018

    • 著者名/発表者名
      藤井采人, 石井大輔
    • 学会等名
      第16回ディペンダブルシステムワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Why3を用いた区間演算プログラムの検証2018

    • 著者名/発表者名
      藪 智仁, 石井大輔
    • 学会等名
      第16回ディペンダブルシステムワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] LMNtal: モデル検査機能と可視化環境を備えた階層グラフ書換え言語処理系

    • URL

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 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

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

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] 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

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

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] webHydLa: an online IDE of HydLa with a visualizer

    • URL

      http://webhydla.ueda.info.waseda.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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