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2021 年度 実績報告書

定式化された形式木言語理論に基づくソフトウェア基盤技術の開発

研究課題

研究課題/領域番号 17K00007
研究機関東北大学

研究代表者

中野 圭介  東北大学, 電気通信研究所, 教授 (30505839)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード形式木言語理論 / 等価性判定問題 / 計算モデル
研究実績の概要

本研究の目的は定式化された形式木言語理論をソフトウェア基盤技術へ応用することであった. 最終年度にあたる令和二年度において,形式木言語理論における木構造データ変換のモデルであるストリーム型の木トランスデューサに着目して研究を進めていたが,予期しない成果発表の延期や関連する意外な応用の発見もあったため,期間を延長して研究を進めた. 発見した応用の一つは双方向変換の一貫性の判定方法に関するものであったが,引き続き研究を進めることで判定方法の精査を行った.
具体的には,双方向変換の満たすべき性質として知られていた12個の規則に対し,組合せによる含意関係や同値関係を網羅的に確認し,それ以外に関係があり得ないことも併せて証明した. この事実については,さらに定理証明支援系Coqにより機械的に検査できる形で形式的に証明を行っており,その結果を強固なものとしている.
また,この成果を得る過程において,既存の双方向変換言語がもつ表現力が自明でないことを発見し,その精査も進めた. 双方向変換言語はその名の通り双方向変換を実現するための言語であるが,その一貫性を自動で保証するためにさまざまな制約が課されているため,表現力が制限されている可能性がある. これを明らかにするために双方向変換のための計算モデルの設計に着手した. まだ,完全なものはできていないものの,双方向変換のもつべき一部の性質について,計算モデルの作成に成功した.

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Time-symmetric Turing machines for computable involutions2022

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 215 ページ: 102748

    • DOI

      10.1016/j.scico.2021.102748

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Streaming ranked-tree-to-string transducers2021

    • 著者名/発表者名
      Takahashi Yuta、Asada Kazuyuki、Nakano Keisuke
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 870 ページ: 165-187

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2020.12.033

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Idempotent Turing Machines2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 雑誌名

      Mathematical Foundations of Computer Science

      巻: 46 ページ: 79:1-79:18

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.MFCS.2021.79

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Tangled Web of 12 Lens Laws2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 雑誌名

      Reversible Computation

      巻: 13 ページ: 185-203

    • DOI

      10.1007/978-3-030-79837-6_11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Time-symmetric Turing machines for computable involutions2022

    • 著者名/発表者名
      中野圭介
    • 学会等名
      第24回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ (PPL 2022)
  • [学会発表] Idempotent Turing Machines2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 学会等名
      46th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] On Turing machines with syntactic restrictions2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 学会等名
      The School of Computer and Cyber Sciences (CCS) Colloquium Series in Augusta University
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Tangled Web of 12 Lens Laws2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Keisuke
    • 学会等名
      13th International Conference on Reversible Computation (RC 2021)
    • 国際学会

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公開日: 2022-12-28  

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