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時間軸上を状態が連続変化するとともに、ある時点では状態・方程式系が離散変化するハイブリッドシステムを、簡潔に記述し、高信頼な実行を行うことを目指したハイブリッド並行制約プログラミング言語の実装技術に関して研究を行った。
(a)ハイブリッド制約充足問題の区間解析に基づく求解方法の開発
ハイブリッドシステムの前向き実行では、連続変化する状態が離散変化の判定条件を満たす時点を計算する必要がある。この計算をハイブリッド制約充足問題として定式化し、区間解析に基づき求解する方法を開発した。提案方法では、非線形常微分方程式と非線型判定条件を区間解析に基づき求解するための処理系(VNODE-LPおよびEIisa)を統合し、解となる時点とそのときの状態を指定精度の区間で包むことを可能にした。
また、区間ニュートン法を用いて解の探索を高速化し、求めた区間内に解が唯一存在することを保証する方法を提案した。
求解方法について論文誌1に掲載された。また学会発表2を行った。
(b)ハイブリッド並行制約プログラミング言語HydLaの開発
制約概念に基づくハイブリッドシステムのモデリング言語HydLaを提案し、言語仕様を設計した。HydLaは制約階層を備え過不足のない制約の記述を容易にする。設計にあたり、複数の既存モデリング言語について記述例の収集、記述力の比較検討などを行った。
HydLaの宣言的意味論について研究協力者と検討し、おもに制約階層の定式化に貢献した。
また、HydLaプログラムの前向き実行を区間解析に基づき行う方法を検討、階層付き制約を解く処理を設計し、学会発表1を行った。
(c)その他
ハイブリッド制約充足問題の求解に基づく到達可能性検証手法を提案し、学会発表3を行った。
また、研究協力者と常微分方程式求解系VNODE-LPへの任意精度区間演算の導入とパラメタ最適化について検討した。
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