| 研究課題/領域番号 |
21K11744
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60010:情報学基礎論関連
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
中野 圭介 東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30505839)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2024年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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| キーワード | 双方向変換 / 計算モデル / 計算可能関数 / チューリング機械 / 形式木言語理論 / データベース / プログラミング言語 / 計算理論 / 計算可能性 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
双方向変換は，二つの異なる形式のデータを関連づける二つの変換によって構成され，データの更新に伴う同期を実現する技術である．双方向変換を構成する二つの変換は，互いに矛盾しないようにラウンドトリップ性と呼ばれる性質を満たす必要があるため，その記述を支援する双方向変換言語が数多く提案されてきた．既存の双方向変換言語では，その記述に強い構文的制約を設けることでラウンドトリップ性が保証されていたが，その制約により表現力が十分でない可能性がある．本研究では，任意の計算可能な双方向変換を記述できる計算モデルを提案し，従来の双方向変換言語の表現力を検証するための基盤を実現する．
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| 研究実績の概要 |
本研究の目的は，双方向変換言語とよばれる異なる環境のデータ間の整合性を保守するためのドメイン特化言語に対し，その表現力を検証する枠組みを確立することである．双方向変換は二つのデータ間を行き来する変換の対で与えられるが，これらの変換はラウンドトリップ性という性質を満たす必要があるため，双方向変換言語ではこれを自動的に保証するために構文的な制約が加えられており，十分な表現力をもたない可能性が指摘されている．本研究では，計算可能関数で表すことのできる双方向変換を過不足なく網羅した計算モデルを開発を目指し，与えられた双方向変換が特定の表現力をもつかを判定する枠組みを提供することを目的とする．本年度の主な研究業績は以下に挙げる二点である．
第一に，双方向変換のラウンドトリップ性を特徴づける複数の規則（レンズ則）同士の関係について調査を進めた．従来の研究で知られていたレンズ則同士の関係では，双方向変換が全域である場合に限られていたため，計算可能関数全体を網羅することができなかったが，本年度の研究により部分関数で表現される双方向変換に対するラウンドトリップ性の特徴づけに成功した．これは上述の計算モデルを開発する上で重要な布石となる．
第二に，木構造変換の表現力のクラスを判定するアルゴリズムの開発を進めた．双方向変換の主たる応用として木構造データ同士の同期があるが，これらの変換は木構造上の再帰関数で表現され，木トランスデューサとしてモデル化できる．本年度の研究では，効率的に処理が可能な木構造変換の性質である対入力線形性に着目し，与えられた木構造再帰関数がこの性質を満たすかを確認するアルゴリズムの開発に取り組んでいる．この成果は効率的に双方向変換が行えるかの判定に応用できるものと期待される．
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| 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
前年度の計画においては，それまでに提案した対合や冪等に対する計算モデルを拡張することにより，双方向変換のための計算モデルの設計を試みていたが，従来のラウンドトリップ性の特徴づけでは不十分であることがわかり，そちらの解決を優先した．具体的には，部分関数として与えられた場合のレンズ則同士の関係が必要であると判断されたため，その精査に取り組んだ．一方で，この精査により得られた知見が最終目標である計算モデルの設計に大きく関わることも発見できたため，研究は概ね順調に進んでいるといえる．
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| 今後の研究の推進方策 |
本年度得られた双方向変換のラウンドトリップ性の新たな特徴づけに基づき，計算モデルの開発に取り組む． この特徴づけでは冪等の重要性がより明らかになったため，冪等のための計算モデルを拡張することにより，双方向変換言語の計算モデルが作成できるものと期待される． 並行して進めている木構造変換の表現力の判定アルゴリズムについてもより注意深く精査を行い，その応用可能性について広く検討する．
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