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仮想空間と現実世界の融合を支援する反応的計算基盤の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K21656
補助金の研究課題番号 21H03418 (2021-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2021-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関大分大学

研究代表者

紙名 哲生  大分大学, 理工学部, 准教授 (90431882)

研究分担者 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) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 採択後辞退 (2024年度)
配分額 *注記
12,740千円 (直接経費: 9,800千円、間接経費: 2,940千円)
2024年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2023年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード分散リアクティブプログラミング / サーバレス / 理論化 / 整合性 / チェックポイント / リアクティブプログラミング / 時系列データベース / 言語設計 / 分散システム / 分散永続シグナル / id解決 / 時刻印方式 / オープンアーキテクチャ / 永続シグナル / シグナルクラス / 計算体系 / SignalJ / マイクロフロントエンド
研究開始時の研究の概要

Society 5.0の実現のためには,人やモノとソフトウェアとのインタフェースが多様化し,それを様々なサービスと高度に融合させる取り組みが不可欠である.しかしながら,インタフェースやサービスの分野で成功している個々の技術を組み合わせて用いるとき,実際には多くの問題が伴う.本研究では, 個々のインタフェースやサービスをシグナル(時変値)として抽象化し,それらの組み合わせの大規模化・永続化がシームレスに行えるリアクティブプログラミング言語を設計し,その処理系を構築することによってこの問題を解決する.

研究実績の概要

永続シグナルを、Webフロントエンドから利用できるようにした。特に、前年度において構築したJavaScript内の永続シグナルDSLにおける問題点(永続シグナルが多プロセス間(ネットワーク上の他ホスト含む)で共有されたときに、他プロセスで更新される永続シグナルの値更新時の即時的な計算ができない)を解決し、JavaScriptにおける永続シグナルの仕組みを、SignalJのそれと同等なものとした。これにより、永続シグナルはバックエンド/フロントエンドの区別無く利用するものとなり、本研究が目指すものは多層プログラミング言語からサーバレスな言語へと変貌した。

また、分散永続シグナルの理論や実装の精緻化に取り組んだ。実装としては、ある時点以前の永続シグナル間の内容を整合させるチェックポイント機構を実現した。理論としては、初年度に取り組んだSignalJの核言語を基に、個々の永続シグナルをプロセスとしてモデル化したプロセス計算(永続シグナル間の値伝播を表現)をその核言語に統合し、シングルスレッド抽象(SignalJユーザの視点)に並行プロセスとしての永続シグナル(値伝播の視点)を取り入れた新たな計算体系を実現した。この体系において、チェックポイント機構の整合性(チェックポイントとして記録された時刻印以前の値伝播の記録は、永続シグナルの定義と必ず整合する)を保証する定理を証明した(投稿中)。

永続シグナルは時系列データベースを内包する仕組みであるが、その存在は暗黙的であるため、永続シグナルを定義する際に時系列データベースを意識することはない。そのため、永続シグナルの定義を変更する際には、時系列データベースのスキーマが暗黙的に変わらなければならない場合がある。それを実現するため、既存のデータベーススキーマ進化言語をもとに、永続シグナルのための進化言語について、理論的な検討を行った(投稿中)。

現在までの達成度 (段落)

令和5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5年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2023 実績報告書
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 研究成果

    (18件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 2件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] An Intrinsically Typed Compiler for Algebraic Effect Handlers2024

    • 著者名/発表者名
      Tsuyama Syouki、Cong Youyou、Masuhara Hidehiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2024 ACM SIGPLAN International Workshop on Partial Evaluation and Program Manipulation

      巻: N/A ページ: 134-145

    • DOI

      10.1145/3635800.3636968

    • 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] Temporal Layers: Reactive Activation Scope of First-Class Layer Instances2023

    • 著者名/発表者名
      Kamina Tetsuo
    • 雑誌名

      COP 2023: Proceedings of the 15th ACM International Workshop on Context-Oriented Programming and Advanced Modularity

      巻: 1 ページ: 9-14

    • DOI

      10.1145/3605154.3605852

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Realizing Persistent Signals in JavaScript2023

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Daichi、Kamina Tetsuo
    • 雑誌名

      REBLS 2023: Proceedings of the 10th ACM SIGPLAN International Workshop on Reactive and Event-Based Languages and Systems

      巻: 1 ページ: 25-30

    • DOI

      10.1145/3623506.3623576

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An expressive and modular layer activation mechanism for Context-Oriented Programming2023

    • 著者名/発表者名
      Paul Leger and Nicolas Cardozo and Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      Journal of Information and Software Technology

      巻: 156 ページ: 107132-107132

    • DOI

      10.1016/j.infsof.2022.107132

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Program State Visualizer with User-Defined Representation Conversion (WIP)2023

    • 著者名/発表者名
      Apriyadi Rifqi Adlan、Masuhara Hidehiko、Cong Youyou
    • 雑誌名

      Proceedings of the 1st ACM International Workshop on Future Debugging Techniques

      巻: 1 ページ: 5-10

    • DOI

      10.1145/3605155.3605863

    • 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] 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
      2023 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] Typed Equivalence of Labeled Effect Handlers and Labeled Delimited Control Operators2023

    • 著者名/発表者名
      Ikemori Kazuki、Cong Youyou、Masuhara Hidehiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the 25th International Symposium on Principles and Practice of Declarative Programming

      巻: N/A ページ: 1-13

    • DOI

      10.1145/3610612.3610616

    • 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] Compilation Semantics for a Programming Language with Versions2023

    • 著者名/発表者名
      Tanabe Yudai, Lubis Luthfan Anshar, Aotani Tomoyuki, Masuhara Hidehiko
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 14405 ページ: 3-23

    • DOI

      10.1007/978-981-99-8311-7_1

    • ISBN
      9789819983100, 9789819983117
    • 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] Implementing Micro Frontends Using Signal-based Web Components2022

    • 著者名/発表者名
      Nishizu Yuma、Kamina Tetsuo
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 30 号: 0 ページ: 505-512

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.30.505

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Distributed Persistent Signals: Architecture and Implementation2022

    • 著者名/発表者名
      Kamina Tetsuo、Ueno Sota
    • 雑誌名

      REBLS 2022: Proceedings of the 9th ACM SIGPLAN International Workshop on Reactive and Event-Based Languages and Systems

      巻: 1 ページ: 13-23

    • DOI

      10.1145/3563837.3568341

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Signal Classes: A Mechanism for Building Synchronous and Persistent Signal Networks2021

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Kamina, Tomoyuki Aotani, Hidehiko Masuhara
    • 雑誌名

      35th European Conference on Object-Oriented Programming (ECOOP 2021)

      巻: LIPIcs 194

    • 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
  • [学会発表] 分散リアクティブプログラミングにおける値更新と干渉しないswitch処理の提案2024

    • 著者名/発表者名
      上野 颯太, 紙名 哲生
    • 学会等名
      第147回情報処理学会プログラミング研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 限定継続演算子を持つオブジェクト指向言語の形式化2024

    • 著者名/発表者名
      谷口 茜, 叢 悠悠, 増原 英彦
    • 学会等名
      第26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(PPL2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複数バージョンのクラス定義を使用できる動的型付け言語の設計とその互換性機構の提案2024

    • 著者名/発表者名
      糟谷 颯希, 増原 英彦, 青谷 知幸, 田辺 裕大, Anshar Lubis Luthfan
    • 学会等名
      第26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(PPL2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 複数バージョンのクラス定義を使用できる動的型付け言語の設計とその互換性機構の提案2024

    • 著者名/発表者名
      川添 裕功, 叢 悠悠, 増原 英彦
    • 学会等名
      第26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(PPL2024)
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] シグナルに基づくマイクロフロントエンドアプリケーションの実現法2022

    • 著者名/発表者名
      西津佑真, 紙名哲生
    • 学会等名
      第137回情報処理学会プログラミング研究会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] JavaScriptにおける永続時変値の実現法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      日高大地, 紙名哲生
    • 学会等名
      研究報告ソフトウェア工学(SE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 永続時変値の分散化に向けた基盤システムの試作2022

    • 著者名/発表者名
      上野颯太, 紙名哲生
    • 学会等名
      研究報告ソフトウェア工学(SE)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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