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複数データ同期のため高水準双方向変換ネットワーク記述言語

研究課題

研究課題/領域番号 23K24818
補助金の研究課題番号 22H03562 (2022-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2022-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関東北大学

研究代表者

松田 一孝  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (10583627)

研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,380千円 (直接経費: 12,600千円、間接経費: 3,780千円)
2026年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2025年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
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: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2022年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
キーワードプログラミング言語 / 関数プログラミング / 双方向変換 / 領域特化言語
研究開始時の研究の概要

GUI/webアプリケーションにフォーカスを置き,その作成のための双方向変換に基づくプログラミングフレームワークの作成を目指す.より具体的にはModel-View-Updateパターンに基づくwebアプリケーションの双方向変換を応用した作成技術について研究する.Model-View-Updateパターンは関数プログラミングや双方向変換と相性がよいことが期待される.またプログラミングフレームワークの作成と並行し,双方向変換言語の埋め込み実装技術や,複製を含むような双方向変換の理論的基盤についても研究を行う.

研究実績の概要

双方向変換は異なる種類の複数データ間の同期を可能とし,プログラミング言語,ソフトウェア工学,データベースなど様々な分野で注目を集めている.本研究プロジェクトは,GUI/webアプリケーションへの応用にフォーカスを置き,アプリケーションの記述に十分な表現力と記述性を持った双方向変換ネットワーク記述言語および実行システムについて追究することを目的としている.
令和4・5年度では,指導学生との共同研究により双方向変換を活用したwebアプリケーション作成フレームワークのプロトタイプを作成した.本研究ではModel-View-Updateパターンに基づくwebアプリケーションの設計方式に着目し,双方向変換を利用することでcompositionalなwebアプリケーション構成方法を提案している.より具体的には,本研究ではUIのロジックとデータ同期のロジックを適切に分けるというアイデアに基づき,双方向変換をモデルの同期に用い,ビューの合成のためのコンビネータ言語を提案している.こちらの内容は当該学生の修士論文の内容となった.
また,双方向変換等の埋め込み実装技術に関する論文が本分野のトップレベル会議の一つであるICFP 2023に採録された.埋め込み言語は言語を他のプログラミング言語のライブラリの形で実装する技術であり,本研究プロジェクトにおいても重要な基盤技術の一つである.埋め込み言語の利便性の高い構文の表現方法の一つに高階抽象構文がある.提案手法では,Robert Atkeyのunembeddingという技術に基き,双方向変換を含む広範な計算体系を高階抽象構文を用いて埋め込み実装することを可能とする.

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

繰越は行ったものの,双方向変換を活用したwebアプリケーション作成フレームワークのプロトタイプを作成することができた.また,本研究の基盤技術の一つである双方向変換言語の埋め込み実装技術に関する論文は本分野のトップレベル会議の一つであるICFP 2023に採録された.他にも過去にOOPSLA 2021で発表した論文のジャーナル版がFMSD誌に採録されている.
以上のことから「おおむね順調に進展している」と判断した.

今後の研究の推進方策

双方向変換を活用したwebアプリケーション作成フレームワークのプロトタイプは得られたものの,その実装および基盤理論は十分に整理されてはいない.そのためその整理を目指す.また,前述の埋め込み実装技術をさらなる発展を目指す.

報告書

(1件)
  • 2022 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2023 2022 その他

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

  • [国際共同研究] University of Bristol/Imperial College London(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Embedding by Unembedding2023

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Matsuda, Samantha Frohlich, Meng Wang, Nicolas Wu
    • 雑誌名

      Proceedings of the ACM on Programming Languages

      巻: 7(ICFP) 号: ICFP ページ: 1-47

    • DOI

      10.1145/3607830

    • 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] Synbit: synthesizing bidirectional programs using unidirectional sketches2022

    • 著者名/発表者名
      Masaomi Yamaguchi, Kazutaka Matsuda, Cristina David, Meng Wang
    • 雑誌名

      Formal Methods in System Design

      巻: 61(2) 号: 2-3 ページ: 198-247

    • DOI

      10.1007/s10703-023-00436-9

    • 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
  • [学会発表] Lenses for Web Applications2023

    • 著者名/発表者名
      Zihang Ye, Kazutaka Matsuda
    • 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(ポスター)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Kalpis: An Arrow Metalanguage for Partially Invertible Computation2023

    • 著者名/発表者名
      Anders Agren Thune, Kazutaka Matsuda, Meng Wang
    • 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(ポスター)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Embedding by Unembedding2023

    • 著者名/発表者名
      Kazutaka Matsuda, Samantha Frohlich, Meng Wang, Nicolas Wu
    • 学会等名
      The 28th ACM SIGPLAN International Conference on Functional Programming
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [備考] Embedding by Unembeddingのプロトタイプ実装

    • URL

      https://github.com/kztk-m/EbU

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Embedding by Unembeddingのプロトタイプ実装を利用した埋め込みの例

    • URL

      https://github.com/kztk-m/EbU-examples

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] Symbitの実装

    • URL

      https://github.com/masaomi-yamaguchi/synbit

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 双方向変換を活用したwebアプリケーション作成フレームワークのプロトタイプ実装

    • URL

      https://github.com/peter-jerry-ye/elmapp

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [備考] 研究代表者webページ

    • URL

      https://www2.sf.ecei.tohoku.ac.jp/~kztk/

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

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公開日: 2022-04-19   更新日: 2024-12-25  

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