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2021 年度 実績報告書

先進的型理論に基づく多段階計算体系の設計と実装

研究課題

研究課題/領域番号 18H03218
研究機関筑波大学

研究代表者

亀山 幸義  筑波大学, システム情報系, 教授 (10195000)

研究分担者 浅井 健一  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 教授 (10262156)
Kiselyov Oleg  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (50754602)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード段階的計算 / プログラム生成 / 先進的型システム / 計算エフェクト / コントロールオペレータ / プログラム解析 / 高性能計算
研究実績の概要

2021年度は最終年度であるため、本研究全体のまとめとなる活動を行った。また、コロナ禍のため、2021年度内に実施できなかった「メタプログラミング研究集会」を2022年6月18日から6月19日の2日間にわたって筑波大学において開催した。研究集会では、本研究の3名のメンバー全員(亀山、浅井、Kiselyov)のほか、メンバーが指導する大学院生(研究協力者)6名の合計9名が、先進的型システムに基づく多段階計算体系の様々な側面について研究発表を行い、参加者全員で質疑・研究討論を行った。
(1)理論面の研究成果:代数的エフェクトや限定継続コントロールオペレータなどの計算エフェクトと型システムに関する新たな知見を獲得した。特に、多段階計算体系と代数的エフェクトを組み合わせた体系に対する型安全性が保証された型システムの設計についての取り組みが報告された。
(2)システム設計・実装面の研究成果:多段階計算の枠組みを利用して、正しさが保証された高性能コードの生成を行うフレームワークの提案を行った。これにより、プログラム生成・解析・検証を1つの枠組みで同時に実行できるため、様々な分野への応用が可能である。
(3)応用面の研究成果:ソフトウェア無線、データベースクエリー、暗号実装などへ多段階計算を応用することにより、大幅な性能向上を得ることができた事例が報告された。特に、Kiselyovらが開発したストリームに関する高性能ライブラリーは従来研究の実装を凌駕する性能を示しており、今後、このライブラリーを様々な応用領域に適用していくことにより大きな成果が得られる可能性について報告された。

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2022 2021 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] 4種類の限定継続演算子のための型システム2022

    • 著者名/発表者名
      石尾 千晶、浅井 健一
    • 雑誌名

      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論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 代数的エフェクトとハンドラのための CPS インタプリタと型システム2022

    • 著者名/発表者名
      藤井 舞花、浅井 健一
    • 雑誌名

      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論文集

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FFT Program Generation for Ring LWE-Based Cryptography2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Masuda and Yukiyoshi Kameyama
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12835 ページ: 151-171

    • DOI

      10.1007/978-3-030-85987-9_9

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Type-safe generation of modules in applicative and generative styles2021

    • 著者名/発表者名
      Yuhi Sato and Yukiyoshi Kameyama
    • 雑誌名

      Proceedings of 20th ACM SIGPLAN International Conference on Generative Programming: Concepts and Experiences (GPCE 2021)

      巻: - ページ: 184-196

    • DOI

      10.1145/3486609.3487209

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Functional Abstraction of Typed Invocation Contexts2021

    • 著者名/発表者名
      Youyou Cong, Chiaki Ishio, Kaho Honda, and Kenichi Asai
    • 雑誌名

      6th International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2021)

      巻: - ページ: 12:1 - 12:18

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FSCD.2021.12

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Derivation of a Virtual Machine For Four Variants of Delimited-Control Operators2021

    • 著者名/発表者名
      Maika Fujii and Kenichi Asai
    • 雑誌名

      6th International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2021)

      巻: - ページ: 16:1 - 16:19

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FSCD.2021.16

    • 査読あり
  • [学会発表] let (rec) insertion without Effects, Lights or Magic2022

    • 著者名/発表者名
      Oleg Kiselyov and Jeremy Yallop
    • 学会等名
      ACM SIGPLAN Workshop on Partial Evaluation and Program Manipulation (PEPM 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] FFT Program Generation for Ring LWE-Based Cryptography2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Masuda and Yukiyoshi Kameyama
    • 学会等名
      16th International Workshop on Security (IWSEC 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Type-safe generation of modules in applicative and generative styles2021

    • 著者名/発表者名
      Yuhi Sato and Yukiyoshi Kameyama
    • 学会等名
      20th ACM SIGPLAN International Conference on Generative Programming: Concepts and Experiences (GPCE 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Functional Abstraction of Typed Invocation Contexts2021

    • 著者名/発表者名
      Youyou Cong, Chiaki Ishio, Kaho Honda, and Kenichi Asai
    • 学会等名
      6th International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Derivation of a Virtual Machine For Four Variants of Delimited-Control Operators2021

    • 著者名/発表者名
      Maika Fujii and Kenichi Asai
    • 学会等名
      6th International Conference on Formal Structures for Computation and Deduction (FSCD 2021)
    • 国際学会
  • [備考] メタプログラミング研究集会 (Workshop on Metaprogramming)

    • URL

      https://www.cs.tsukuba.ac.jp/~kam/meta2022/

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公開日: 2023-12-25  

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