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高相互運用性を持つソフトウェアモジュールのためのソフトウェア契約の研究

研究課題

研究課題/領域番号 20H00582
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

五十嵐 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (40323456)

研究分担者 末永 幸平  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (70633692)
池渕 未来  京都大学, 情報学研究科, 助教 (70961796)
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)
田邉 裕大  東京工業大学, 情報理工学院, 助教 (30985198)
松下 祐介  京都大学, 情報学研究科, 特別研究員(PD) (41003875)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
44,460千円 (直接経費: 34,200千円、間接経費: 10,260千円)
2024年度: 8,450千円 (直接経費: 6,500千円、間接経費: 1,950千円)
2023年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2022年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2021年度: 8,840千円 (直接経費: 6,800千円、間接経費: 2,040千円)
2020年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
キーワードプログラミング言語 / プログラム検証 / 相互運用性 / ソフトウェア契約 / ソフトウエア契約
研究開始時の研究の概要

近年のソフトウェアシステムは、プログラミング言語に対して言語間相互運用性を要請することが多くなっている。しかし、言語間相互運用性を活用しつつ、正しく動くソフトウェアを構築するのは、単一の言語でのソフトウェア開発よりもさらに困難である。我々は「言語間相互運用を活用したソフトウェアシステムを正しく構築するための技術はどうあるべきか」を研究課題の核心をなす学術的「問い」として据え、ソフトウェア契約というソフトウェア検証のための方法論を、言語間相互運用性とシステムの高信頼性を確保するための技術として拡張・発展させる研究を行う。

研究実績の概要

本年度は、交付申請書時点で計画したふたつの研究項目のうち、【研究項目2. 多言語モジュールで構成されたソフトウェアシステムの検証機構】 の(項目2-2)、多相型を持つ言語と動的型付言語間の相互運用を行うための実行検査について効率的な実装のための技術の検討に大半の時間を費した。当初、前年度までの, 「完全に空間効率がよい実装は不可能ではあるが、ある意味でほとんど空間効率のよい実装であれば可能」という理論的な結果を洗練させる予定であったが、研究を進める中で、多相関数に与えられる型引数が動的型である場合のみパラメトリシティ性を諦めることで、完全に空間効率がよい実装が可能であることに気付いたため、その実装技術の理論化を行い論文にまとめた(発表予定)。(項目2-1)の「データ変換を行う仕組みと実行時検査機構を組み合わせる手法の検討」については関連研究のサーベイなどを進めた。

【研究項目1. モジュール間のデータ変換機構とその自動化の研究】 については、レコードとハッシュテーブルが相互運用可能な言語のプロトタイプの完成を目指した。前年度までの研究で判明した、再帰的データ構造を扱う際の理論的な課題について取り組んだが、前年度までに研究協力者であった大学院生の修了もあり、解決には至らなかった。一方で、この方式をレコードとハッシュテーブルの組み合わせに限らず一般化する理論の検討を行った。この一般化により、例えば、ハッシュテーブルを文字列を受け取って(動的型の)値を返す関数とみなし、関数適用の構文を使ってハッシュテーブルの値を読み出すことが可能になると考えている。ただし、どういった組み合わせならば相互運用が可能なのかについてはまだ不明なところも多い。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

個別の研究項目については、項目2-2の、多相型を持つ言語と動的型付言語間の相互運用を行うための空間効率のよい実行検査の研究のように想定以上の進展があったものと、やや遅れているもの(項目1と項目2-1)が混在しているが、全体的には「おおむね順調」と判断した。

項目1と項目2-1の遅れは、項目2-2の研究を進める間に生じた理論的な問題を解消するのに数ヶ月を費したために当初想定していた時間がかけられなかったことと、研究協力者の不在が主な原因である。

今後の研究の推進方策

雇用していたポスドクが次の職を得て離れてしまうが研究分担者としては残ること、また、今年度時間を費した項目2-2の研究については一段落つくので、遅れている項目について、学生の研究協力者も加え研究を加速させる。

報告書

(4件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 8件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] フライブルク大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] An ML-Style Module System for Cross-Stage Type Abstraction in Multi-Stage Programming2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Suwa, Atsushi Igarashi
    • 雑誌名

      Proc. of FLOPS 2024

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Contextual Modal Type Theory with Polymorphic Contexts2023

    • 著者名/発表者名
      Yuito Murase, Yuichi Nishiwaki, Atsushi Igarashi
    • 雑誌名

      Proc. of ESOP 2023

      巻: 13990 ページ: 281-308

    • DOI

      10.1007/978-3-031-30044-8_11

    • ISBN
      9783031300431, 9783031300448
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Formalizing Statistical Causality via Modal Logic2023

    • 著者名/発表者名
      Kawamoto Yusuke、Sato Tetsuya、Suenaga Kohei
    • 雑誌名

      Logics in Artificial Intelligence: 18th European Conference, JELIA 2023, Dresden, Germany, September 20-22, 2023, Proceedings

      巻: - ページ: 681-696

    • DOI

      10.1007/978-3-031-43619-2_46

    • ISBN
      9783031436185, 9783031436192
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Temporal Verification with Answer-Effect Modification: Dependent Temporal Type-and-Effect System with Delimited Continuations2023

    • 著者名/発表者名
      Sekiyama Taro、Unno Hiroshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages

      巻: 7 号: POPL ページ: 2079-2110

    • DOI

      10.1145/3571264

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] LLTZ: LLVM IR からスマートコントラクト記述言語 Michelson へのコンパイラ2023

    • 著者名/発表者名
      臼澤嘉, 末永幸平, 古瀬淳, 五十嵐淳
    • 雑誌名

      第25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(PPL2023)論文集

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stage-Aware Equality Types for a Dependently-Typed Multi-Stage Calculus2022

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Katsuda, Atsushi Igarashi
    • 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(PPL2022)論文集

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type-based Qubit Allocation for a First-Order Quantum Programming Language2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Wakizaka, Atsushi Igarashi
    • 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(PPL2022)論文集

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [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: ー

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 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 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Is Space-Efficient Polymorphic Gradual Typing Possible?2021

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

      Informal Proceedings of Scheme and Functional Programming Workshop

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Compilation of Coordinated Choice2020

    • 著者名/発表者名
      Yuki Nishida, Atsushi Igarashi
    • 雑誌名

      arXiv

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [学会発表] Answer Refinement Modification: Refinement Type System for Algebraic Effects and Handlers2024

    • 著者名/発表者名
      Fuga Kawamata, Hiroshi Unno, Taro Sekiyama, Tachio Terauchi
    • 学会等名
      ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages (POPL)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Contextual Modal Type Theory with Polymorphic Contexts2023

    • 著者名/発表者名
      Yuito Murase, Yuichi Nishiwaki, Atsushi Igarashi
    • 学会等名
      European Symposium on Programming
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Answer Refinement Modification: Refinement Type System for Algebraic Effects and Handlers2023

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama
    • 学会等名
      Shonan Meeting (No. 203)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Formalizing Statistical Causality via Modal Logic2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kawamoto and Tetsuya Sato and Kohei Suenaga
    • 学会等名
      JELIA
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Temporal Verification with Answer-Effect Modification: Dependent Temporal Type-and-Effect System with Delimited Continuations2023

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama, Hiroshi Unno
    • 学会等名
      ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages (POPL 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 代数的エフェクトとハンドラのためのエフェクトシステムの抽象化2023

    • 著者名/発表者名
      吉岡 拓真, 関山 太朗, 五十嵐 淳
    • 学会等名
      第25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 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 限定継続のための高階プログラム論理2023

    • 著者名/発表者名
      佐藤 惇, 関山 太朗, 五十嵐 淳
    • 学会等名
      第25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 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 代数的エフェクトハンドラのための篩型システム2023

    • 著者名/発表者名
      川俣 楓河, 海野 広志, 関山 太朗, 寺内 多智弘
    • 学会等名
      第25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 2023)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Stage-Aware Equality Types for a Dependently-Typed Multi-Stage Calculus2022

    • 著者名/発表者名
      Shuntaro Katsuda, Atsushi Igarashi
    • 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(PPL2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Type-based Qubit Allocation for a First-Order Quantum Programming Language2022

    • 著者名/発表者名
      Ryo Wakizaka, Atsushi Igarashi
    • 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(PPL2022)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [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, 関山 太朗
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 計算効果入門 ― プログラミングから理論まで ―2022

    • 著者名/発表者名
      関山 太朗、勝股 審也、叢 悠悠
    • 学会等名
      PPLサマースクール2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] CPS transformation with affine types for call-by-value implicit polymorphism2021

    • 著者名/発表者名
      Taro Sekiyama, Takeshi Tsukada
    • 学会等名
      ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming (ICFP)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 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, Taro Sekiyama, Atsushi Igarashi
    • 学会等名
      Scheme and Functional Programming Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [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 実績報告書
  • [学会発表] Space-Efficient Gradual Typing in Coercion-Passing Style2020

    • 著者名/発表者名
      Yuya Tsuda, Atsushi Igarashi, Tomoya Tabuchi
    • 学会等名
      European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] 五十嵐淳ホームページ

    • URL

      https://www.fos.kuis.kyoto-u.ac.jp/~igarashi/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書 2021 実績報告書 2020 実績報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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