プログラムの自己進化機構とその実現法に関する研究

1996 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07458053
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 武市 正人 東京大学, 大学院・工学系研究科, 教授 (10011165)
• 研究分担者: 田中 哲朗 東京大学, 教育用計算機センター, 助教授 (60251360) ; 岩崎 英哉 東京農工大学, 工学部, 助教授 (90203372)
• キーワード: プログラミング方法論 / 遅延評価機構 / 部分計算 / 自己進化機構

研究概要

本研究は、プログラム自体が実行環境に応じて進化してゆく機構を追求することである。通常の計算機プログラムが、問題領域を構成する要素をモデル化して表現したデータを扱って結果を得ることを目的としているが、本研究では、このような計算を行なうプログラム自体を進化させ、改良してゆく機構を考察することが目的である。
昨年度には、関数プログラムの完全遅延評価機構が自己最適化の効果をもっていることを発見し、それに基づいた部分計算機構の実現と実験による検証を行なったが、本年度は、統一的な視点から、プログラムの最適化の方法を追求し、構成的アルゴリズムに基づくHylomorphismによるプログラムの変換手法を確立した。そこでは、データ型と再帰構造に着目して、発見的手法によらないプログラムの変換システムを構築し、有効性を確認している。従来のプログラム変換が再帰や繰返しの構造に基づいて考えられていたものに対して、データ構造とそれを扱うプログラムの構造を一体として捉えるところにその特徴がある。この成果は、プログラム自体が環境に適応して進化するためのプログラム構造を捉える上で重要なものと考えられる。
以上の成果は、自己進化機構の基礎となる研究として主として、国際学会で発表している。これらをもとに、来年度より発足予定の重点領域研究「ソフトウェアの発展機構の研究」でさらに発展させる予定である。

研究成果

• [文献書誌] Zhenjiang Hu: "Deriving Structural Hylomorphisms from Recursive Definitions." ACM International Conference on Functional Programming (ICFP′96). 73-82 (1996)
• [文献書誌] Zhenjiang Hu: "Formal Derivation of Parallel Program for 2-dimensional Maximum Segment Sum Problem." Annual European Conference in Parallel Processing(Euro-Par′96) Springer LNCS 1123. 553-562 (1996)
• [文献書誌] Zhenjiang Hu: "Construction of List Homomorphisms via Tupling and Fusion." 21st International Symposium on Mathematical Foundation of Computer Science(MFCS′96),Springer LNCS 1113. 407-418 (1996)
• [文献書誌] Zhenjiang Hu: "Cheap Tupling in Calculational Form." 8th International Symposium on Programming Languages,Implementations,Logics,and Programs,Springer LNCS. 471-472 (1996)
• [文献書誌] Zhenjiang Hu: "An Extension of the Acid Rain Theorem" Proc.The Second Fuji International Workshop on Functional and Logic Programming,World Scientific. (1997)