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高階な言語の概普遍性判定問題の決定可能性の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19K14582
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関秋田大学

研究代表者

新屋 良磨  秋田大学, 理工学研究科, 助教 (00807026)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード形式言語 / オートマトン / 測度論 / 決定可能性 / 形式言語理論 / 正規言語 / 文脈自由言語 / 密度 / 可測性 / 概普遍性 / 制約オートマトン / 有限モデル理論 / 高階言語 / 概普遍性判定問題
研究開始時の研究の概要

高階言語はプログラムの正しさを検証する「モデル検査」と呼ばれる技術を中心に近年注目を集めている言語クラスであるが,未解明な基本的性質が多く残されている重要な研究対象である.
本研究では高階言語に対する概普遍性判定問題と呼ばれる決定問題の決定可能性に着目し研究を進め,高階言語の母関数的・組合せ的性質の解明のへ新たな道を拓くことを目指す.

研究成果の概要

言語Lの密度とはLの「大きさ」を表す[0,1]区間の実数値であり,概普遍性判定問題とは与えられた言語Lの密度が1かどうかを判定する決定問題である.文脈自由言語についてのサーベイを進めていく上で,一般の文脈自由言語では密度の解析は困難になるため,本研究では正規言語より「弱い」言語クラスに注目し,形式言語における密度の性質を解明する方針を取った.
結果として概普遍性判定問題から派生した密度に関する決定問題である「可測性」という概念を発見し,期間全体を通して形式言語の密度に対する一連の新たな結果が得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

形式言語・オートマトン理論は1960年代から深く研究されており,現代の理論計算機科学の基礎をなしている分野である.
本研究で得られた密度や可測性に関する一連の成果は,形式言語理論に測度論的な新たな視点を与える全く新しい成果である.また,正規言語よりも「弱い」言語クラスにおける可測性の決定可能性は,正規言語の「近似理論」への応用などの新たな可能性を開いた.

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] 部分語の出現情報の検査のみで近似できる正規言語について2023

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨, 山口勇太郎, 中村誠希
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 40 ページ: 49-60

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Measuring Power of?Locally Testable Languages2022

    • 著者名/発表者名
      Sin’ya Ryoma
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13257 ページ: 274-285

    • DOI

      10.1007/978-3-031-05578-2_22

    • ISBN
      9783031055775, 9783031055782
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 部分語の出現情報の検査のみで近似できる正規言語について2022

    • 著者名/発表者名
      新屋 良磨, 山口 勇太郎, 中村 誠希
    • 雑誌名

      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(PPL 2022)予稿集

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Carathodory Extensions of Subclasses of Regular Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin’ya
    • 雑誌名

      The proceedings of the 25th International Conference on Developments in Language Theory (DLT2021) , LNCS

      巻: 12811 ページ: 355-367

    • DOI

      10.1007/978-3-030-81508-0_29

    • ISBN
      9783030815073, 9783030815080
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic Approximation by Regular Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Sin’ya Ryoma
    • 雑誌名

      SOFSEM 2021: Theory and Practice of Computer Science

      巻: 1 ページ: 74-88

    • DOI

      10.1007/978-3-030-67731-2_6

    • ISBN
      9783030677305, 9783030677312
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Context-Freeness of Word-MIX Languages2020

    • 著者名/発表者名
      Sin’Ya Ryoma
    • 雑誌名

      DLT2020: Developments in Language Theory

      巻: 1 ページ: 304-318

    • DOI

      10.1007/978-3-030-48516-0_23

    • ISBN
      9783030485153, 9783030485160
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Measuring Power of Locally Testable Languages2022

    • 著者名/発表者名
      Sin'ya Ryoma
    • 学会等名
      26th International Conference Developments in Language Theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 部分語の出現情報の検査のみで近似できる正規言語について2022

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 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(PPL 2022)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 正規言語族の無限内部階層における分離問題および可測性について2022

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 学会等名
      日本数学会 2022 年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Carathodory Extensions of Subclasses of Regular Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      Developments in Language Theory
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic Approximation by Regular Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      SOFSEM 2021: Theory and Practice of Computer Science
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotic Approximation by Regular Languages2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      Logic, Algebraic system, Language and Related Areas in Computer Science
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 正則言語で極限的に近似可能な言語について2021

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Measure theoretic approach to formal language theory2021

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      日露二国間交流ワークショップ 実効記述集合論,計算可能解析学およびオートマトン理論
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Automata with Three Types of Constraints2020

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 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
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 正則可測性:正則言語による極限的な近似可能性2020

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 学会等名
      代数, 論理, 幾何と情報科学研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 算術で強化したオートマトンと言語の有理性・代数性2020

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 学会等名
      モデル理論夏の学校
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymptotic Approximation by Regular Languages2020

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      Online Worldwide Seminar on Logic and Semantics
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A quantitative approach to the primitive words conjecture2020

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      Computational Logic and Applications
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 原始語予想 -- a survey2020

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 学会等名
      記号論理と情報科学 研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] On the Context-Freeness of Word-MIX languages2020

    • 著者名/発表者名
      Ryoma Sin'ya
    • 学会等名
      代数系、論理、言語と計算機科学の周辺II
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Context-Freeness for Word-MIX Languages2019

    • 著者名/発表者名
      新屋良磨
    • 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
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

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