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2018 年度 実績報告書

双方向変換の深化による自律分散ビッグデータの相互運用基盤に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 17H06099
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

胡 振江  国立情報学研究所, 大学共同利用機関等の部局等, 特任教授 (50292769)

研究分担者 吉川 正俊  京都大学, 情報学研究科, 教授 (30182736)
鬼塚 真  大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60726165)
石原 靖哲  南山大学, 理工学部, 教授 (00263434)
日高 宗一郎  法政大学, 情報科学部, 教授 (70321578)
加藤 弘之  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 助教 (10321580)
研究期間 (年度) 2017-05-31 – 2022-03-31
キーワードソフトウエア / 双方向変換相互運用 / 自律分散データ / プログラミング
研究実績の概要

平成30年度は、研究目標に沿「深化」「基盤」「実証」の3チームが連携しながら研究を進めてきた。
深化チームは、実用的で記述しやすい双方向変換言語を実現するとともに、正しく効率のよい双方向変換を開発できる環境を構築した。具体的には、よく利用されている関係データなどを対象とし、Datalogを用いて双方向変換を定義する枠組みBIRDSを提案し実現した。これにより、データの制御・統合・協調が記述しやすくなり、漸進的更新伝搬におけるソース参照の削減による効率的な実現手法ができるようになった。また木構造データの問合せ言語のための形式的木変換器モデルに対し、等価性判定を行うプログラムを実装した。
基盤チームは、データ相互運用のための基盤システムとして、Dejimaというプロトタイプの開発を行った。またDejimaアーキテクチャにおけるデータの利用権の検証を足がかりとして、Dejimaアーキテクチャの形式化を行い、相互更新の衝突や矛盾・非停止性などを検出する方法を提案した。更にRDBMS・NoSQLのデータソースを統合するスキーママッピングの定式化、関係ビュー更新ストラテジーから自動生成される関係ビュー定義の全域性判定手法を与えた。
実証チームは、基盤チームとの連携を取り、双方向変換基盤システムが提供するインタフェースの設計に対するフィードバックを与えると共に、次の応用について研究を行った。1)ストリームデータを対象とするパーソナルデータ市場におけるプライバシ保護と価格設定の手法を提案。2)局所的差分プライバシを用いた位置情報プライバシ選好の推薦を支援するシステムを開発。3)ライドシェアリング等に適用可能な,道路ネットワーク上のロケーションプライバシを提案。4)DIASのメタデータを整理し、双方向変換技術を利用したメタデータ品質管理フレームワークに関してプロトタイプシステムの開発。

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

概ね計画通りに進んでいた。本年度はポスドクの雇用ができ、双方向変換システムBIRDSとデータ相互運用基盤の開発を順調に進める事ができた。

今後の研究の推進方策

平成31年度は、研究目標に沿「深化」「基盤」「実証」の3チームで密に連携しながら研究を進める。
深化チームは、木や関係データ上の双方向変換プログラムの開発支援ツールを開発し、デバッグ、自動テスト生成、例に基づくプログラム合成等の可能性を探る。又漸進的更新伝搬におけるソース参照の削減による効率的な実現手法を開発し、大規模データ上の双方向変換プログラムを効率的に実行できるシステムを実現。更に入出力等effectを持つ双方向変換や多方向実行可能な変換を記述できる言語を検討。
基盤チームは、提案された分散データの相互運用の為のDejima architectureを発展させ、更新の多段伝搬により生じる不整合の検出機構の考案と実装,及び更新伝搬する範囲を対象とした分散トランザクションを実行する方式の設計と実装を行う。更にデータ統合に関する以下の要素技術を開発。1)双方向変換プログラムの静的解析による一貫性チェック機構。2)NoSQLコストモデル生成によるクエリの最適化機構。3)不整合データの管理手法の確立。4)問合せ書換え手法の計算量と問合せ通信量の理論的な見積もりと問合わせ書き換えアルゴリズムを提案。
実証チームは、パーソナルデータ市場に関し、現実的な応用シナリオとして移動軌跡データなどのストリームデータを対象とし、データ開示の選考が個人ごとに異なる場合の差分プライバシを用いた契約関数、データ販売価格、効用の関係を究明。またライドシェアリング応用に関し、1)前年度に考案したライドシェアリングアライアンスのプライバシ保護を発展・一般化した枠組みの考案、2)ライドシェアリングアライアンスのDejima上での実験用データ構築。更に科学データを対象としたデータクリーニングに関し、前年度に考案したビューに基づくデータクリーニング方式について、不整合の検出手法及びビュー条件式の推定手法を考案。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 1件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 16件、 招待講演 2件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京大学
  • [国際共同研究] オックスフォード大学(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      オックスフォード大学
  • [国際共同研究] ミラノ工科大学(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      ミラノ工科大学
  • [雑誌論文] Quantifying Differential Privacy in Continuous Data Release Under Temporal Correlations2019

    • 著者名/発表者名
      Cao Yang、Yoshikawa Masatoshi、Xiao Yonghui、Xiong Li
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Knowledge and Data Engineering (TKDE)

      巻: 31 ページ: 1281~1295

    • DOI

      10.1109/TKDE.2018.2824328

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 木から文字列への決定性トップダウン変換の等価性判定アルゴリズムの実用性について2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 祐多, *中野 圭介
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 35 巻, 4 号 ページ: pp. 52-71

    • DOI

      10.11309/jssst.35.52

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] POET: Privacy on the Edge with Bidirectional Data Transformations2019

    • 著者名/発表者名
      Nianyu Li
    • 学会等名
      IEEE International Conference on Pervasive Computing and Communications (PerCom 2019), March 11-15, 2019, Kyoto, Japan.
    • 国際学会
  • [学会発表] Controlling and Sharing Distributed Data for Implementing Service Alliance2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Asano
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019), Kyoto University, Japan, February 27, 2019.
    • 国際学会
  • [学会発表] Toward BX-based Architecture for Controlling and Sharing Distributed Data2019

    • 著者名/発表者名
      Yasunori Ishihara
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019), Kyoto University, Japan, February 27, 2019.
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Bidirectional Synchronization between Communicating Processes and Session Types2019

    • 著者名/発表者名
      Liye Guo
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019), Kyoto University, Japan, February 27, 2019.
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexible framework for data integration and update propagation: system aspect2019

    • 著者名/発表者名
      Yasuhito Asano
    • 学会等名
      IEEE Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability(SFDI 2019), Kyoto University, Japan, February 27, 2019.
    • 国際学会
  • [学会発表] Secondary index を活用する NoSQL スキーマ推薦によるクエリ処理高速化2019

    • 著者名/発表者名
      涌田 悠佑
    • 学会等名
      The 3rd cross-disciplinary Workshop on Computing Systems, Infrastructures, and Programming (xSIG), 2019
  • [学会発表] 双方向変換を用いたコードクローン間の選択的な更新伝播手法2019

    • 著者名/発表者名
      相原崇弘
    • 学会等名
      情報処理学会プログラミング研究会, 2019年3月18日【unrefereed presentation】
  • [学会発表] データ交換フレームワークにおける問合せ解像度に基づいたデータ公開2019

    • 著者名/発表者名
      福嶋 啓二
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会, SS2018-44, 2019年1月16日【査読なし】
  • [学会発表] 圧縮XML文書に対するXQuery問合せ評価の効率化2019

    • 著者名/発表者名
      小椋 寿希也
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会, SS2018-43, 2019年1月16日【査読なし】
  • [学会発表] 道路ネットワークにおける位置情報プライバシー2019

    • 著者名/発表者名
      高木 駿
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, I6-3, 2019年3月6日【査読なし】
  • [学会発表] 中継可能な協調型輸送の提案とアルゴリズムの効率化2019

    • 著者名/発表者名
      藤井 貴彬
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, H6-4, 2019年3月6日【査読なし】
  • [学会発表] ビューに基づくデータクリーニング方式の提案2019

    • 著者名/発表者名
      大森 弘樹
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, C1-1, 2019年3月4日【査読なし】
  • [学会発表] Secondary index を活用する NoSQL スキーマ推薦による Query 処理高速化2019

    • 著者名/発表者名
      涌田 悠佑
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム, DEIM2019, H2-4, 2019年3月4日【査読なし】
  • [学会発表] Putback-based Bidirectional Model Transformations2018

    • 著者名/発表者名
      Xiao He
    • 学会等名
      26th ACM Joint European Software Engineering Conference and Symposium on the Foundations of Software Engineering, Lake Buena Vista, Florida, United States, Gothenburg, Sweden, November 4-9, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] ConTPL: Controlling Temporal Privacy Leakage in Differentially Private Continuous Data Release2018

    • 著者名/発表者名
      Yang Cao
    • 学会等名
      44th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB 2018), Demonstration, Rio de Janeiro, Brazil, August 27-31, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] Principles and practice of bidirectional programming in BiGUL2018

    • 著者名/発表者名
      Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      Lecture Notes in International Summer School on Bidirectional Transformations, Oxford, LNCS 9715, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] Top-k Query Processing with Replication Strategy in Mobile Ad Hoc Networks2018

    • 著者名/発表者名
      Yuya Sasaki
    • 学会等名
      19th IEEE International Conference on Mobile Data Management(MDM 2018), Aalborg, Denmark, June 25-28, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] On Early Statistical Requirements Validation of Cyber-Physical Space Systems2018

    • 著者名/発表者名
      Christos Tsigkanos
    • 学会等名
      4th International Workshop on Software Engineering for Smart Cyber-Physical Systems (SEsCPS 2018), Gothenburg, Sweden, May 27, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] A Common Framework Using Expected Types for Several Type Debugging Approaches2018

    • 著者名/発表者名
      Kanae Tsushima
    • 学会等名
      International Symposium on Functional and Logic Programming (FLOPS 2018), Nagoya, Japan, May 8-11, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards a visual editor for lens combinators (extended abstract)2018

    • 著者名/発表者名
      Anthony Anjorin
    • 学会等名
      International Workshop on Bidirectional Transformations (BX 2018), Nice, France, April 10, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] A Lightweight Data Sharing System based on Bidirectional Transformations (Experience paper)2018

    • 著者名/発表者名
      Adrien Duchene
    • 学会等名
      International Workshop on Bidirectional Transformations (BX 2018), Nice, France, April 10, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] Principles and practice of bidirectional programming in BiGUL2018

    • 著者名/発表者名
      Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      Lecture notes at International Summer School on Bidirectional Transformations in Oxford (in 2016), LNCS 9715, 2018.
    • 国際学会
  • [学会発表] On Verification of Bidirectional Transformations2018

    • 著者名/発表者名
      Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      20th International Conference on Formal Engineering Methods (ICFEM 2018), 2018.(招待講演)(国際学会)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Can Programming be Liberated from Unidirectional Style?2018

    • 著者名/発表者名
      Zhenjiang Hu
    • 学会等名
      14th International Symposium on Functional and Logic Programming (FLOPS 2018), 2018.(招待講演)(国際学会)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] BISCUITS

    • URL

      http://www.prg.nii.ac.jp/projects/biscuits/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] SFDI2019: Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability2019

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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