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2016 年度 実施状況報告書

相互作用の幾何の確率拡張――圏論的意味論からビッグデータへ

研究課題

研究課題/領域番号 15K11984
研究機関東京大学

研究代表者

蓮尾 一郎  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (60456762)

研究分担者 星野 直彦  京都大学, 数理解析研究所, 助教 (20611883)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードプログラミング言語理論 / 確率的プログラミング言語 / 高階計算 / プログラム検証
研究実績の概要

2016年度においては,前年度までに得られた理論的基盤(高階関数型確率的プログラムの GoI による状態機械への帰着)に立脚し,ここから2つの獲得目標(ハードウェア実装および静的解析アルゴリズム)に向けて,基礎的研究を積み重ね,相応の結果を得た.
ハードウェア実装に向けては,GoI 抽象機械の特徴(消費メモリは多くない一方,計算過程に冗長性が多い)を受けて,これに対処すべく GoI に適切なショートカット機構を導入することを目的にサーベイと研究を行った.この方向性の研究の成果にはたとえばプログラミング言語分野の旗艦国際会議で発表された [Dal Lago・Faggian・Valiron・由水,POPL’17] があるが,この成果を実際のハードウェア実装に応用するためには,特に FPGA 等のハードウェアについてさらなるサーベイが必要である.
GoI によって高階関数を状態機械に帰着して得られる確率的状態機械の理論的研究についても,これを精力的に行った.たとえば理論計算機科学分野の旗艦国際会議で発表された [日野・小林・蓮尾・Jacobs, LICS’16] においては,(確率分岐等の)さまざまな計算効果について,それにより実現可能な述語変換子の数学的特徴づけを与えた.
さらに,確率的状態機械の静的解析についても基礎的研究を行いさまざまな成果を得た.これには,Buechi オートマトンや parity オートマトンの受理言語に圏論的特徴づけを与えた成果 [卜部・清水・蓮尾, CONCUR’16] (並列システム分野のトップ国際会議で発表された)や,さまざまなシステムにおける活性検証手法の圏論的一般論についての成果 [卜部・原・蓮尾,LICS’17] が含まれる.特に後者の成果により確率的システムに対して新たな活性検証手法が得られつつあり,本研究の目標への展開が今後期待される.
以上の成果全般について,関数型プログラミング言語分野における主要国際会議において招待講演を行った [蓮尾,FSCD’16].

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

2つの獲得目標(ハードウェア実装・静的解析アルゴリズム)に対して着実な理論的知見を積み重ねており,これらの成果は複数の旗艦国際会議で発表されている.これらの成果を具体的な獲得目標に結実させるにあたり,本質を捉えた小規模なプロトタイプを作成し以後の大規模な研究発展の基礎とすることが,挑戦的な本研究における今後のカギとなる.

今後の研究の推進方策

2つの獲得目標のうちハードウェア実装について,当該分野の専門技能を有する研究者との協働を模索する.

次年度使用額が生じた理由

海外出張のための費用が先方負担となることが多かったゆえ.

次年度使用額の使用計画

海外の共同研究先との往来を主として効果的に執行を行う.

  • 研究成果

    (19件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 3件、 査読あり 6件、 謝辞記載あり 4件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Univ. Bologna/INRIA Sophia Antipolis(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Univ. Bologna/INRIA Sophia Antipolis
  • [国際共同研究] University of Paris VII/CentraleSupelec(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      University of Paris VII/CentraleSupelec
  • [国際共同研究] Radboud University(オランダ)

    • 国名
      オランダ
    • 外国機関名
      Radboud University
  • [国際共同研究] Univ. Bath(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      Univ. Bath
  • [雑誌論文] Semantics of higher-order quantum computation via geometry of interaction2017

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo, Naohiko Hoshino
    • 雑誌名

      Annals of Pure and Applied Logic

      巻: 168 ページ: 404-469

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.apal.2016.10.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The geometry of parallelism: classical, probabilistic, and quantum effects2017

    • 著者名/発表者名
      Ugo Dal Lago, Claudia Faggian, Benoit Valiron, Akira Yoshimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the 44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017, Paris, France, January 18-20, 2017. ACM

      巻: - ページ: 833-845

    • DOI

      10.1145/3009837.3009859

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Geometry of Concurrent Interaction: Handling Multiple Ports by Way of Multiple Tokens2017

    • 著者名/発表者名
      Ugo Dal Lago, Ryo Tanaka and Akira Yoshimizu
    • 雑誌名

      To appear in Proceedings of the Thirty-Second Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS) 2017

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Categorical Liveness Checking by Corecursive Algebras2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Urabe, Masaki Hara and Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      To appear in Proceedings of the Thirty-Second Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS) 2017

      巻: - ページ: 印刷中

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Healthiness from Duality2016

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hino, Hiroki Kobayashi, Ichiro Hasuo and Bart Jacobs
    • 雑誌名

      Proc. Thirty-First Annual ACM/IEEE Symposium on LOGIC IN COMPUTER SCIENCE (LICS 2016)

      巻: - ページ: 682-691

    • DOI

      10.1145/2933575.2935319

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coalgebras and Higher-Order Computation: a GoI Approach2016

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Proc. 1st International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction, FSCD 2016, June 22-26, 2016, Porto, Portugal. LIPIcs 52, Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik

      巻: 52 ページ: 2:1-2:2

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FSCD.2016.2

    • オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Coalgebraic Trace Semantics for Buechi and Parity Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Urabe, Shunsuke Shimizu, Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      27th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2016, August 23-26, 2016, Quebec City, Canada. LIPIcs 59, Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum fuer Informatik

      巻: 59 ページ: 24:1-24:15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.CONCUR.2016.24

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] The Geometry of Concurrent Interaction: Handling Multiple Ports by Way of Multiple Tokens2017

    • 著者名/発表者名
      Ugo Dal Lago, Ryo Tanaka and Akira Yoshimizu
    • 学会等名
      Thirty-Second Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS) 2017
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 年月日
      2017-06-20 – 2017-06-23
    • 国際学会
  • [学会発表] Categorical Liveness Checking by Corecursive Algebras2017

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Urabe, Masaki Hara and Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      Thirty-Second Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS) 2017
    • 発表場所
      Reykjavik, Iceland
    • 年月日
      2017-06-20 – 2017-06-23
    • 国際学会
  • [学会発表] The geometry of parallelism: classical, probabilistic, and quantum effects2017

    • 著者名/発表者名
      Ugo Dal Lago, Claudia Faggian, Benoit Valiron, Akira Yoshimizu
    • 学会等名
      44th ACM SIGPLAN Symposium on Principles of Programming Languages, POPL 2017
    • 発表場所
      Paris, France
    • 年月日
      2017-01-15 – 2017-01-21
    • 国際学会
  • [学会発表] Coalgebraic Trace Semantics for Buechi and Parity Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Urabe, Shunsuke Shimizu, Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      27th International Conference on Concurrency Theory, CONCUR 2016
    • 発表場所
      Quebec City, Canada
    • 年月日
      2016-08-23 – 2016-08-26
    • 国際学会
  • [学会発表] Healthiness from Duality2016

    • 著者名/発表者名
      Wataru Hino, Hiroki Kobayashi, Ichiro Hasuo and Bart Jacobs
    • 学会等名
      Thirty-First Annual ACM/IEEE Symposium on LOGIC IN COMPUTER SCIENCE (LICS 2016)
    • 発表場所
      New York City, USA
    • 年月日
      2016-07-05 – 2016-07-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Coalgebras and Higher-Order Computation: a GoI Approach2016

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      1st International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2016)
    • 発表場所
      Porto, Portugal
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-26
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 研究代表者個人ウェブページ

    • URL

      group-mmm.org/~ichiro

  • [備考] 研究分担者個人ウェブページ

    • URL

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~naophiko/

URL: 

公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-16  

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