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2020 年度 実績報告書

組合せ位相幾何に基づく高レベル仕様からの並列・分散プログラムの生成

研究課題

研究課題/領域番号 16K00016
研究機関京都大学

研究代表者

西村 進  京都大学, 理学研究科, 准教授 (10283681)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード並行分散プログラム / 位相幾何的手法 / プログラム導出
研究実績の概要

並列分散計算の組合せ幾何的モデルの理論では、n+1プロセスからなるシステムの並列分散実行はn次元単体的複体から別のn次元単体的複体への変形関数で特徴づけられる。このような組合せ幾何的モデルに基づき、並列分散システムを高レベル仕様記述言語で効率的に記述しその記述からプログラムを導出するには、組合せ幾何的モデルの構造が持つ本来的な複雑さに関する本質的理解、特に(プロセス数が大きいときに対応した)一般高次元の幾何的構造の理解が不可欠である。しかしながら、このような一般高次元を扱うための幾何的手法は組合せ的手法とは概念的に隔たりがあり、このことが組合せ的手法の並列分散計算仕様記述やプログラミングへの適用を困難にする大きな理由のひとつとなっている。
本年度の研究では、組合せ幾何的モデルと等価なモデルである認識論理の数理論理モデルの枠組みを用いて、分散計算システムにおける本質的な問題のひとつであるk集合合意問題が不可解であることの別証明が、標準的な故障モデルであるwait-freeだけでなくより一般のadversaryに関しても統一的に与えられることを示した。(大学院生との共同研究) この認識論理を用いた手法はGoubaultらによって近年提案されたものであるが、その具体的な適用についてはほとんど例が示されていなかった。本研究の結果は、これまでとは全く異なる認識論理を用いた手法が、k集合合意問題の不可解性という分散計算の重要な結果を導くために適用可能であり、しかも一般の高次元の場合や異なる故障モデルに対して統一的な数理論理的議論によって導かれることを示したという点で注目すべきものである。この結果は、並列分散システムの計算構造の本質についてより本質的な理解を提供するものであり、将来の高レベル仕様記述言語の設計に期するものと期待できる。

備考

研究成果は arXiv論文 "Logical Obstruction to Set Agreement Tasks for Superset-Closed Adversaries" として公表している。

  • 研究成果

    (2件)

すべて 2020 その他

すべて 学会発表 (1件) 備考 (1件)

  • [学会発表] 動的認識論理を用いた分散計算タスクの不可解について2020

    • 著者名/発表者名
      西村進
    • 学会等名
      第37回 記号論理と情報科学 研究集会 (SLACS2020)
  • [備考] 研究成果に関する arXiv 論文

    • URL

      https://arxiv.org/abs/2011.13630

URL: 

公開日: 2021-12-27  

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