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動的型付けと静的型付けを融合した漸進的型付けのメタ理論

研究課題

研究課題/領域番号 19K20247
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

関山 太朗  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (80828476)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード漸進的型付け / プログラミング言語 / 型システム / 多相性 / 計算効果 / レコード / 継続渡し形式 / 漸進的型システム
研究開始時の研究の概要

ソフトウェアを検証するために広く使用されている方法として型システムがある。型システムは実行前に検証を行う静的型付けと実行時に検証を行う動的型付けに大別することができ、それぞれ相補的な長所と短所をもつ。
本研究ではこれら二つの異なる型付けを組み合わせ、両者の長所を活かすことのできる、漸進的型付けと呼ばれるソフトウェア検証手法に関する研究を行う。本研究では特に漸進的型付き言語の正しい設計方針と漸進的型付けの理論的限界を与える漸進的型付けのメタ理論について研究を行い、漸進的型付け理論の研究を正しく加速させ、高生産・高信頼なソフトウェア開発を実現することを目指す。

研究成果の概要

本研究では「漸進的型付けの更なる理論的発展」と「漸進的型付けの限界を探る」ため、パラメリック多相性(以下、単に多相性と呼ぶ)と呼ばれる、型に基づくプログラム部品の再利用機構に着目した。特に(1)多相性と空間効率性の関係、(2)多相性とデータ構造の関係、(3)多相性と計算効果の関係について研究を行った。その結果、(1)漸進的型付けでは多相性と空間効率性にはトレードオフがあることを証明、(2)拡張可能なデータ構造と列多相の漸進的型付けへの導入に成功、(3)多様な計算効果を実現するためのプログラミング機構である代数的エフェクトハンドラに対し、新たな多相型システムの構築に成功、という成果が得られた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

漸進的型付けは動的・静的型付けの長所を臨機応変に使い分けることのできる新たな型付け方式で、TypeScriptをはじめ、様々なプログラミング言語で実用化されている。一方漸進的型付けによって保証される性質を理論的に解析することは、漸進的型付けの有用性を明らかにする上で重要である。本研究の目的は「漸進的型付けの更なる発展」と「漸進的型付けの限界を探る」ための理論研究を推進することである。またこれらの研究を通じ、将来的に「漸進的型付けの核はどこにあるのか」という根源的かつメタ的な問いを明らかにし、漸進的型付けの研究を正しい方向に加速させ、その抜本的な改革につながることを目指す。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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

    (24件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 8件、 招待講演 4件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] University of Freiburg(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [雑誌論文] Answer Refinement Modification: Refinement Type System for Algebraic Effects and Handlers2024

    • 著者名/発表者名
      Kawamata Fuga, Unno Hiroshi, Sekiyama Taro, Terauchi Tachio
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages (POPL)

      巻: 8 号: POPL ページ: 115-147

    • DOI

      10.1145/3633280

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Space-Efficient Polymorphic Gradual Typing, Mostly Parametric2024

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Igarashi, Shota Ozaki, Taro Sekiyama, Yudai Tanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages (PLDI)

      巻: - 号: PLDI ページ: 1585-1608

    • DOI

      10.1145/3656441

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 暗黙に相互運用可能なレコードとハッシュテーブルのための型推論とコンパイル手法2022

    • 著者名/発表者名
      梅木 孝輔、関山 太朗、五十嵐 淳
    • 雑誌名

      日本ソフトウェア科学会第39回大会論文集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] CPS transformation with affine types for call-by-value implicit polymorphism2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiyama Taro、Tsukada Takeshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages (ICFP)

      巻: 5 号: ICFP ページ: 1-30

    • DOI

      10.1145/3473600

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Toward Neural-Network-Guided Program Synthesis and Verification2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Naoki、Sekiyama Taro、Sato Issei、Unno Hiroshi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (SAS)

      巻: 12913 ページ: 236-260

    • DOI

      10.1007/978-3-030-88806-0_12

    • ISBN
      9783030888053, 9783030888060
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signature restriction for polymorphic algebraic effects2020

    • 著者名/発表者名
      Sekiyama Taro、Tsukada Takeshi、Igarashi Atsushi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages (ICFP)

      巻: 4 号: ICFP ページ: 1-30

    • DOI

      10.1145/3408999

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Weighted Automata Extraction from Recurrent Neural Networks via Regression on State Spaces2020

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Okudono, Masaki Waga, Taro Sekiyama, Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Proceedings of AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI)

      巻: 34 号: 04 ページ: 5306-5314

    • DOI

      10.1609/aaai.v34i04.5977

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Answer-Refinement Modification: A refinement type system for algebraic effect handlers2023

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama
    • 学会等名
      Shonan Meeting No. 203 (Effect Handlers and General-Purpose Languages)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 暗黙に相互運用可能なレコードとハッシュテーブルのための型推論とコンパイル手法2022

    • 著者名/発表者名
      梅木 孝輔、関山 太朗、五十嵐 淳
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会第39回大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 分岐付き確率的プログラミング言語の実現に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      兼光 琢真
    • 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] CPS transformation with affine types for call-by-value implicit polymorphism2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiyama Taro
    • 学会等名
      International Conference on Functional Programming (ICFP)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward Neural-Network-Guided Program Synthesis and Verification2021

    • 著者名/発表者名
      Naoki Kobayashi
    • 学会等名
      Static Analysis Symposium (SAS)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Is Space-Efficient Polymorphic Gradual Typing Possible?2021

    • 著者名/発表者名
      Shota Ozaki
    • 学会等名
      Scheme and Functional Programming Workshop
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CPS Transformation with Affine Types for Implicit Polymorphism2021

    • 著者名/発表者名
      Sekiyama Taro
    • 学会等名
      Dagstuhl Seminar 20312, Scalable Handling of Effects
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 機械学習によるループ不変条件の発見2021

    • 著者名/発表者名
      関山 太朗
    • 学会等名
      第24回情報論的学習理論ワークショップ(企画セッション1: ソフトウェア検証と機械学習)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Signature Restriction for Polymorphic Algebraic Effects ICFP 20202021

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama, Takeshi Tsukada, Atsushi Igarashi
    • 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 (PPL2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] レコードとハッシュテーブルの暗黙な相互運用を可能にする型推論とコンパイル手法2021

    • 著者名/発表者名
      梅木 孝輔, 関山 太朗, 五十嵐 淳
    • 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 (PPL2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Signature restriction for polymorphic algebraic effects2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama, Takeshi Tsukada, Atsushi Igarashi
    • 学会等名
      The 25th ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming (ICFP)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weighted Automata Extraction from Recurrent Neural Networks via Regression on State Spaces2020

    • 著者名/発表者名
      Takamasa Okudono, Masaki Waga, Taro Sekiyama, Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gradual Typing for Extensibility by Rows2020

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama, Atsushi Igarashi
    • 学会等名
      ACM SIGPLAN Workshop on Gradual Typing (WGT)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Weighted Automata Extraction from Recurrent Neural Networks via Regression2019

    • 著者名/発表者名
      関山 太朗
    • 学会等名
      第22回情報論的学習理論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 関山 太朗の researchmap ポータルページ

    • URL

      https://researchmap.jp/t-sekiym/

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
  • [備考] https://researchmap.jp/t-sekiym/

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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