多言語・多開発環境に対応する実用的ライブプログラミングシステムの構築手法

2022 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 20K21790
• 研究機関: 東京工業大学
• 研究代表者: 増原 英彦 東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (40280937)
• 研究期間 (年度): 2020-07-30 – 2023-03-31
• キーワード: ライブプログラミング / データ構造可視化 / デバッガ / ブロック型プログラミング / プログラム設計レシピ

研究実績の概要

昨年度までに様々なプログラミング言語でライブプログラミングを実現するための方法として、言語実現フレームワークに基づく方式を考案してきた。同時に、実行履歴の記録・再生速度を改善するために、時系列グラフを用いた記録方法を用いることを提案し、JavaScript言語を対象とした実現で性能向上を確認した。この成果を投稿した論文が情報処理学会論文誌論文として掲載された。また、第1著者の学生が同学会コンピュータサイエンス領域奨励賞を受賞した。
編集前のプログラムの実行履歴記録とプログラムの編集内容を用いて、編集によって違いが生じる部分だけを再実行する方式を考案した。この方式をGraal/Truffleフレームワーク上のインタプリタとして実現し、実際に編集後のプログラムでは必要最小限の再実行ができることを確認した。この提案はECOOP国際会議に併設された国際ワークショップTruffleにおいて発表した。
これまでの研究で行ってきたデータ構造の可視化手法の応用として、可視化デバッガにおけるデータ可視化を、対象プログラムの性質に合わせて特化する方法を構想した。この構想を日本ソフトウェア科学会大会および国内の研究集会においてポスター発表した。
昨年度までに考案してきたブロック型プログラミングをプログラム設計教育で用いるための開発環境についての研究を進め、国際シンポジウムSPLASH-Eにおいて論文発表を行った。従来の教育では手書きのメモなどによって表わされていたデータ設計、契約、型紙といった中間成果物を複雑な文法を学ぶことなく記述できることが特徴であり、実際の授業で試用できる水準に達していることが確められた。

研究成果

• [国際共同研究] Utrecht University(オランダ)
  • 国名: オランダ
  • 外国機関名: Utrecht University
• [雑誌論文] A systematic literature review on the impact of formatting elements on code legibility (2023)
  • 著者名/発表者名: Oliveira Delano、Santos Reydne、Madeiral Fernanda、Masuhara Hidehiko、Castor Fernando
  • 雑誌名: Journal of Systems and Software 巻: ― ページ: 111728～111728
  • DOI: 10.1016/j.jss.2023.111728
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Mind the Error Message: an Inverted Quiz Format to Direct Learner's Attention to Error Messages (2023)
  • 著者名/発表者名: Kazuhiro Tsunoda, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
  • 雑誌名: Proceedings of the 28th annual ACM conference on Innovation and Technology in Computer Science Education (ITiCSE 2023) 巻: ― ページ: ―
  • 査読あり
• [雑誌論文] Mio: A Block-Based Environment for Program Design (2022)
  • 著者名/発表者名: Nose Junya、Cong Youyou、Masuhara Hidehiko
  • 雑誌名: SPLASH-E 巻: ― ページ: 62-69
  • DOI: 10.1145/3563767.3568127
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Approach to Collecting Object Graphs for Data-structure Live Programming Based on a Language Implementation Framework (2022)
  • 著者名/発表者名: Takahashi Shusuke、Izawa Yusuke、Masuhara Hidehiko、Cong Youyou
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 30 ページ: 451～463
  • DOI: 10.2197/ipsjjip.30.451
  • 査読あり
• [学会発表] Visual Debugger with a Programmatically Customizable View (2023)
  • 著者名/発表者名: Rifqi Adlan Apriyadi, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
  • 学会等名: 日本ソフトウェア科学会プログラミング論研究会
• [学会発表] Efficient Object Graph Recording with Truffle for Live Data-Structure Programming (2022)
  • 著者名/発表者名: Shusuke Takahashi, Yusuke Izawa, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
  • 学会等名: The Truffle/GraalVM Languages Workshop (Truffle 2022)
  • 国際学会
• [学会発表] Interactive Visual Debugger with a Customizable View (2022)
  • 著者名/発表者名: Rifqi Adlan Apriyadi, Hidehiko Masuhara, Youyou Cong
  • 学会等名: 日本ソフトウェア科学会第39回大会
• [備考] Mio Programming Environment
  • URL: https://prg.is.titech.ac.jp/projects/teaching-programming/mio/
• [備考] Enbugging Quiz
  • URL: https://prg.is.titech.ac.jp/projects/teaching-programming/enerror-generating-quiz/