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実用的な構文解析技術と形式言語理論をつなぐ統一的な理論基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20J23184
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
審査区分 小区分60010:情報学基礎論関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮嵜 貴之 (2020-2021)  東京工業大学, 情報理工学院, 特別研究員(DC1)

特別研究員 宮嵜 貴之 (2022)  東京工業大学, 情報理工学院, 特別研究員(DC1)
研究期間 (年度) 2020-04-24 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2022年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2021年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2020年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード形式言語理論 / 構文解析 / 先読み / 解析表現文法 / 文脈自由文法の微分 / 正規表現 / プログラム意味論
研究開始時の研究の概要

本研究は実用的な構文解析技術と形式言語理論をつなぐ統一的な理論基盤の構築を目的とする。正規表現ライブラリやパーサコンビネータで用いられる実用上重要な演算である先読みや、形式言語理論において古くから研究されている強力で示唆的な方法であるBrzozowski微分等に着目して研究を行う。

研究実績の概要

構文解析において文脈自由文法や解析表現文法(parsing expression grammars)がよく利用されている。そのため、それら2種類の文法の相互運用や理論的な統合を目的とした研究を行った。この研究によって得られた主な結果は次の3点にまとめられる。
(1) 先読み付き文脈自由文法という概念を新たに導入し、それが上述の2種類の文法の拡張となることを示した。これにより構文解析でよく利用される上述の2種類の文法を混ぜて運用することが可能となった。
(2) 先読み付き文脈自由文法に対する適切な意味論を与えた。これは次に示す手順で研究が行われた。まず、空集合からの反復の極限に基づく単純な意味論についての考察を行った。その結果、その意味論には代入と置換によって意味が保たれないという問題があることが明らかになった。そこで、新たな別の意味論として、先読み付き言語の区間の最小解に基づく意味論を与えた。これは論理プログラミングにおけるFittingの意味論と関係があるものとなっており、この新たな意味論の下で上記の問題が解決され、また意味論としてより適切なものとなっていることを示した。
(3) 先読み付き文脈自由文法を用いた文字列の認識アルゴリズムを与えた。このアルゴリズムは文脈自由文法の微分と先読み付き正規表現の微分を組み合わせたものとなっており、入力文字列の長さの3乗時間2乗空間で動作することを示した。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (4件)

すべて 2023 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件)

  • [雑誌論文] Derivatives of Context-free Grammars with Lookahead2023

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Takayuki、Minamide Yasuhiko
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 31 号: 0 ページ: 421-431

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.31.421

    • ISSN
      1882-6652
    • 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] Context-Free Grammars with Lookahead2021

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Miyazaki and Yasuhiko Minamide
    • 雑誌名

      International Conference on Language and Automata Theory and Applications

      巻: LNCS 12638 ページ: 213-225

    • DOI

      10.1007/978-3-030-68195-1_16

    • ISBN
      9783030681944, 9783030681951
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Derivatives of Context-Free Grammars with Lookahead2023

    • 著者名/発表者名
      宮嵜 貴之、南出 靖彦
    • 学会等名
      情報処理学会第142回プログラミング研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Context-Free Grammars with Lookahead2021

    • 著者名/発表者名
      Miyazaki Takayuki、Minamide Yasuhiko
    • 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

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公開日: 2020-07-07   更新日: 2024-12-25  

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