プログラム運算システムの設計および実現に関する研究

2001 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 12780187
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 胡 振江 東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 助教授 (50292769)
• キーワード: プログラム変換 / アルゴリズムの導出 / プログラミング環境 / プログラム運算 / 関数プログラミング / 並列化 / 変換の構造化 / プログラミング代数

研究概要

構成的アルゴリズム論(Constructive Algorithmics)とは、80年代後期に提案されたプログラムのcalculusであり、プログラムを変換するための運算規則(calculational rules)を組織的に構築するための理論である。構成的アルゴリズム論では、プログラムをカテゴリ理論の枠組でとらえ、少数の強力な変換・運算ルールを用いて、プログラムを構成的に計算していく。本研究は、プログラム運算手法を構成的アルゴリズムに基づいてより一般的しかも実用的な観点から追究し、プログラムを効率的に操作することのできるプログラム運算システムを開発しようとするものである。
本年度ははプログラム運算システムのプロトタイプの実現にあて、初年度に検討した理論的枠組みの検証を行なった。これを通じて、理論的な基礎を洗練し枠組みを改善することができた。具体的な研究成果は次の通りである。
まず、変換戦略と変換規則を同時に記述する理論的枠組である運算付随プログラム(CCP)の計算機上で実際に稼動させた。我々が設計したメタ言語は表現力を失わずに簡潔なものである。また、初年度に提案された変換モジュールを実現し、融合変換、組変換、並列変換、部分計算などの変換を実証し、その有効性を確認した。我々が開発したシステムは、規則の記述法が汎用であり、高階マッチング機能を持つ言語を用いることによって抽象度の高いメタプログラミングが可能である
これらの成果は本報告書の研究発表の項に挙げた論文で公表している。

研究成果

• [文献書誌] 岩崎 英哉, 胡 振江, 武市 正人: "漸次的組化と融合による関数プログラムの最適化"コンピュータソフトウエア. 18・0. 46-59 (2001)
• [文献書誌] Zhenjiang Hu, Wei-Ngan Chin, Masato Takeichi: "Calculating a New Data Mining Algorithm for Market Basket Analysis"Journal of Functional and Logic Programming. October. (2001)
• [文献書誌] 篠埜 功, 胡 振江, 武市 正人, 小川 瑞史: "最大重み和問題の線形時間アルコリズムの導出"コンピュータソフトウエア. 18・5. 1-16 (2001)
• [文献書誌] 横山哲郎, 篠埜功, 胡振江, 武市正人: "変換戦略の記述に基づくプログラミングの自動生成システムの実装"情報処理学会論文誌. (採録). (2002)
• [文献書誌] Haiyan Zhao, Zhenjiang Hu, Masato Takeichi: "Multidimensional Searching Trees with Minimum Attribute"コンピュータソフトウエア. 19・1. 22-28 (2002)
• [文献書誌] 篠埜 功, 胡 振江, 武市 正人, 小川 瑞史: "ナップサック問題およびその発展問題の統一的解法"コンピュータソフトウエア. 18・2. 59-63 (2001)