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多言語・多開発環境に対応する実用的ライブプログラミングシステムの構築手法

研究課題

研究課題/領域番号 20K21790
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
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
研究機関東京工業大学

研究代表者

増原 英彦  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (40280937)

研究期間 (年度) 2020-07-30 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワードライブプログラミング / 多言語環境 / 開発環境 / データ構造可視化 / デバッガ / ブロック型プログラミング / プログラム設計レシピ / 言語実現フレームワーク / Truffle / Graal / Kanon / 可視化 / プログラム可視化 / 言語サーバ規約 / メタ言語フレームワーク
研究開始時の研究の概要

近年注目を集めているライブプログラミングを、様々なプログラミング言語と様々なソフトウェア開発環境で利用可能にするための言語処理系の構築手法を確立させる。このためには言語実行時系内部において可視化のための情報抽出と再実行制御、また可視化機能と開発環境との連携が必要となる。これらの機能をプログラミング言語と開発環境に依存せずに実現するための方式としてTruffle/Graalに基づく抽出機構と言語サーバ規約による開発環境の分離方式を提案し、実際の処理系を構築して有効性を実証する。

研究成果の概要

ライブプログラミング環境の実用化につながるいくつかの方法を提案した。主要な成果は次の通りである。(1)ライブプログラミング環境の多言語化と効率化を達成するために、メタ言語フレームワークを用いた実現方法を提案した。(2)Kanonライブプログラミング環境における可視化機能の高度化で、要素数の多いデータ構造をプログラマにとって意味のある配置ができるアルゴリズムの提案を行った。
この他に、(1)コードの閲覧履歴と閲覧者のメモを記録する環境(2)コーディング以前のプログラム設計をブロック型開発環境で支援する環境について、それぞれ初期提案を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

複数の国際会議においてライブプログラミングを中心とした話題を扱うワークショップが継続して開催されているように、この分野に対する注目度は依然として高い。そのような中で、実用性を高める研究の重要性を訴え、実際にいくつかの論文として技術を示すことができたことは学術的に意義があると考える。またこの分野では学術的な会議の成果をより実用的な文脈で応用する気運も高いため、今後は社会的な影響を与える可能性も充分にあると考える。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Utrecht University(オランダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Potsdam(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A systematic literature review on the impact of formatting elements on code legibility2023

    • 著者名/発表者名
      Oliveira Delano、Santos Reydne、Madeiral Fernanda、Masuhara Hidehiko、Castor Fernando
    • 雑誌名

      Journal of Systems and Software

      巻: ― ページ: 111728-111728

    • DOI

      10.1016/j.jss.2023.111728

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Mind the Error Message: an Inverted Quiz Format to Direct Learner's Attention to Error Messages2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Tsunoda, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
    • 雑誌名

      Proceedings of the 28th annual ACM conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (ITiCSE 2023)

      巻: ―

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mio: A Block-Based Environment for Program Design2022

    • 著者名/発表者名
      Nose Junya、Cong Youyou、Masuhara Hidehiko
    • 雑誌名

      SPLASH-E

      巻: ― ページ: 62-69

    • DOI

      10.1145/3563767.3568127

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approach to Collecting Object Graphs for Data-structure Live Programming Based on a Language Implementation Framework2022

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 30 号: 0 ページ: 451-463

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.451

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An approach to collecting object graphs for data-structure live programming based on a language implementation framework2022

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara and Youyou Cong
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] CodeMap: a graphical note-taking tool cooperating with an integrated development environment2022

    • 著者名/発表者名
      Rikito Taniguchi and Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      In Proceedings of the 8th Programming Experience Workshop (PX/22)

      巻: TBD

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Amalgamating different JIT compilations in a meta-tracing JIT compiler framework2020

    • 著者名/発表者名
      Izawa Yusuke、Masuhara Hidehiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the 16th ACM SIGPLAN International Symposium on Dynamic Language (DLS'20)

      巻: - ページ: 1-15

    • DOI

      10.1145/3426422.3426977

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Visual Debugger with a Programmatically Customizable View2023

    • 著者名/発表者名
      Rifqi Adlan Apriyadi, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
    • 学会等名
      日本ソフトウェア科学会プログラミング論研究会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Efficient Object Graph Recording with Truffle for Live Data-Structure Programming2022

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
    • 学会等名
      The Truffle/GraalVM Languages Workshop (Truffle 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Interactive Visual Debugger with a Customizable View2022

    • 著者名/発表者名
      Rifqi Adlan Apriyadi, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] デザインレシピに基づいた初学者のための学習環境2022

    • 著者名/発表者名
      能勢純弥, 増原英彦, 叢悠悠
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] Design with blocks, code in text: A hybrid environment for program design recipe2021

    • 著者名/発表者名
      Junya Nose, Youyou Cong, and Hidehiko Masuhara
    • 学会等名
      Scheme Workshop 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] データ構造ライブプログラミングのための言語実現フレームワークに基づくオブジェクトグラフ収集手法2021

    • 著者名/発表者名
      高橋修祐, 伊澤侑祐, 増原英彦, 叢悠悠
    • 学会等名
      情報処理学会第136回プログラミング研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 言語実現フレームワークに基づく汎言語的オブジェクトグラフ収集手法2021

    • 著者名/発表者名
      高橋修祐, 伊澤侑祐, 増原英彦, 叢悠悠
    • 学会等名
      情報処理学会第135回プログラミング研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Toward automated feedback in HtDP-based programming: A DSL-based approach.2021

    • 著者名/発表者名
      Junya Nose, Youyou Cong, and Hidehiko Masuhara.
    • 学会等名
      the International Workshop on Trends in Functional Programming in Education (TFPIE 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An interpreter design for supporting different JIT compilations in RPython framework.2021

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara, and Youyou Cong.
    • 学会等名
      The 23rd JSSST Workshop on Programming and Programming Languages
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 汎言語的ライブプログラミング環境のためのデータ構造解析手法.2021

    • 著者名/発表者名
      Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara, and Youyou Cong.
    • 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] デザインレシピに基づいたプログラミングための開発環境の構築に向けて.2021

    • 著者名/発表者名
      Junya Nose, Youyou Cong, and Hidehiko Masuhara.
    • 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] ライブデータ構造プログラミングの大規模データ利用のための改善.2021

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Ogushi and Hidehiko Masuhara.
    • 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] Toward a multi-language and multi-environment framework for live programming.2020

    • 著者名/発表者名
      Hidehiko Masuhara, Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, and Youyou Cong.
    • 学会等名
      The 2020 Workshop on Live Programming (colocated with SPLASH 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Designing a programming environment based on the program design recipe.2020

    • 著者名/発表者名
      Junya Nose, Youyou Cong, and Hidehiko Masuhara.
    • 学会等名
      Scheme and Functional Programming Workshop (Scheme 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Mio Programming Environment

    • URL

      https://prg.is.titech.ac.jp/projects/teaching-programming/mio/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Enbugging Quiz

    • URL

      https://prg.is.titech.ac.jp/projects/teaching-programming/enerror-generating-quiz/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Kanonライブプログラミング環境

    • URL

      https://github.com/prg-titech/Kanon

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-08-03   更新日: 2024-01-30  

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