等価変換に基づくプログラム生成システムの構築

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12480076
• 研究機関: 北海道大学
• 研究代表者: 赤間 清 北海道大学, 情報メディア教育研究総合センター, 教授 (50126265)
• 研究分担者: 棟朝 雅晴 北海道大学, 情報メディア教育研究総合センター, 助教授 (00281783) ; 水田 正弘 北海道大学, 情報メディア教育研究総合センター, 教授 (70174026)
• キーワード: プログラム生成 / メタルール / 等価変換ルール / 確定節集合 / 仕様 / 正当性 / プログラム変換 / 優先度

研究概要

本年度の研究実績は以下のとおりである。
(1)メタ計算の一般理論の構築
分離記述と呼ばれる新しい表現システムのクラスを基礎として、プログラム生成の一般的な枠組みを構築した。それにより、計算とプログラム変換は、論理プログラミングにおいてはレゾリューションとアンフォールド変換という類似の操作に対応するが、一般には全く異なる量を保存する変換であり得ることが示された。また、従来のプログラム変換とルール生成の本質的な差異が明らかになった。さらに、従来のプログラム変換によるプログラム生成は、本研究のプログラム生成の真のサブクラスであり、ルール生成部分を最小限にしたものとみなすことができることを示した。
(2)一階論理表現を処理できるシステムへの拡張
一階論理表現を含むメタ記述の概念を定義し、その変換により,ルールそしてプログラムをつくり出す実験を行ない、いくつかの例題で成功を収めた。たとえば、言語を一階述語表現で記述し、それを認識する有限オートマトンを自動生成することに成功した。
(3)ルール統合機能の追加
複数のルールをまとめて1つのルールにする機能をプログラム生成システムに付加した。これによって、いくつかのプログラムが格段に高速化されることが確認された。たとえば、リストをコピーするための再帰ルール(2つのルールで構成される)は、同一のリストを出力する1つのルールに変換される。これにより、どんなに長いリストでも、単位時間で処理することが可能になる。

研究成果

• [文献書誌] Vilas Wuwongse: "XML Declarative Description : A Language for the Semantic Web"IEEE Intelligent Systems. 54-65 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "A Class of Rewriting Rules and Reverse Transformation for Rule-Based Equivalent Transformation"Electronic Notes in Theoretical Computer Science. 59,no.4. 1-16 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "A Theoretical Foundation of Program Synthesis by Equivalent Transformation"Perspectives of System Informatics, Lecture Notes in Computer Science. 2244. 131-139 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "Equivalent Transformation by Safe Extension of Data Structures"Perspectives of System Informatics, Lecture Notes in Computer Science. 2244. 140-148 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "Decomposition Structures for Programs on Separated Representation Systems"The 2001 International Conference on Artificial Intelligence (IC-AI'2001). 321-327 (2001)
• [文献書誌] Hidekatsu Koike: "Correct Computation for Negation in Equivalent Transformation Paradigm"Computer Science and Engineering part1. Vol.7. 23-28 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "A Foundation of Program Synthesis based on Separated Descriptions"2001 IEEE International Conference on Intelligent Engineering Systems (INES 2001). 143-148 (2001)
• [文献書誌] Kiyoshi Akama: "Semantics for Declarative Descriptions with Referential Constraints"International Conference on Computing and Information Technologies (ICCIT 2001). 405-410 (2001)
• [文献書誌] Hiroshi Mabuchi: "Emergent Computation for Semantic Interpretation by Rule-Based Equivalent Transformation"International Workshop on Functional and Logic Programming (WFLP2001), Technical Report No.2017 of the University of Kiel. 339-352 (2001)
• [文献書誌] Hiroshi Mabuchi: "Synthesis of Conversion Rules by Expanding Logic Programs"International Workshop on Functional and Logic Programming (WFLP2001), Technical Report No.2017 of the University of Kiel. 353-364 (2001)
• [文献書誌] Ekawit Nantajeewarawat: "Generating Relational Database Schemas from UML Diagrams Through XML Declarative Descriptions"Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Technologies (In Tech'01). 240-249 (2001)
• [文献書誌] Hidekatsu Koike: "Program Synthesis by Generating Equivalent Transformation Rules"Proceedings of the Second International Conference on Intelligent Technologies (In Tech'01). 250-259 (2001)