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2014 年度 実績報告書

新パラダイム計算をねじふせる―多様な意味論的手法の合同・発展・応用

研究課題

研究課題/領域番号 24680001
研究機関東京大学

研究代表者

蓮尾 一郎  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 講師 (60456762)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
キーワードプログラム理論 / 形式検証 / 量子計算 / ハイブリッドシステム / 応用数学 / 国際研究者交流(フランス) / 国際研究者交流(イタリア)
研究実績の概要

本研究の目標たる新パラダイム計算の研究において,2つの獲得目標(ハイブリッドシステムの自動検証,量子計算のための抽象機械)およびこれらに通底する理論的基盤について,想定以上の成果を得た.
ハイブリッドシステムの自動検証については,システム検証の自動化のための有力な手法である抽象解釈を超準解析によって拡張し,理論的枠組およびプロトタイプ実装を得た [Kido, Chaudhuri & Hasuo].この理論的成果(応用可能性はロングレンジで追求する)に加え,産業界のニーズに直結した物理情報システムのモデルベース開発に対する論理学的サポートについても,多様なロバスト値を表現できる時相論理の理論体系を構築し,これをもとにした falsification ツールを実装した [Akazaki & Hasuo].上記二つの成果については論文を準備中である.
量子計算のための抽象機械については,トップ国際会議 CSL-LICS にて発表された論文2報に加え,そのうちの一つに基づいたツールを実装した [Muroya, Kataoka, Hasuo & Hoshino](論文投稿済).このプロトタイプ実装は,量子プログラミングのみならず,データサイエンス等の応用が期待される確率的プログラミングに対しても有用なツールの基礎となることが期待される.
さらに,これら意味論的研究に通底する理論的基盤について,余代数的模倣関係を量的システムに適用し線形計画法によるアルゴリズムを得た論文 [Urabe & Hasuo, CONCUR'14] が,並列システム検証分野のトップ国際会議 CONCUR 2014 にて最優秀論文賞を受けた.また,プログラム論理のモナドによる一般的定式化について国際ワークショップ CMCS 2014 にて招待講演を行い,同内容のジャーナル論文が採択された [Hasuo, Theor. Comp. Sci., to appear].

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

ハイブリッドシステム研究においては,当初想定しなかった抽象解釈への超準解析の応用や,より実践に近いモデルベース開発への論理学的手法の応用など,計画を超えたブレイクスルーが得られている.また,量子プログラミング言語の研究は,本研究のアプローチの汎用性を活かして新たな応用可能性(確率的プログラミング言語からデータサイエンスへ)につながっている.さらに余代数や圏論的論理においても着々と研究成果が得られつつある.

今後の研究の推進方策

研究トピックが当初計画をはるかに超えて多様化・深化しており,これらを引き続き追求しつつ,多様なトピックを俯瞰することで新たな統一的視座を得ることを目指したい.さらに,共同研究の範囲を広げ,当該コミュニティの協力を得てさらに強力に研究を推進する.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 7件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (2件) (うち招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Generic Weakest Precondition Semantics from Monads Enriched with Order2015

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 604 ページ: 2-29

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2015.03.047

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Input Synthesis for Sampled Data Systems by Program Logic2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Akazaki, Ichiro Hasuo, and Kohei Suenaga
    • 雑誌名

      Electronic Proceedings in Theoretical Computer Science

      巻: 174 ページ: 22-39

    • DOI

      10.4204/EPTCS.174.3

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time Robustness in MTL and Expressivity in Hybrid System Falsification2015

    • 著者名/発表者名
      Takumi Akazaki and Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Computer Aided Verification - 27th International Conference, CAV 2015, Proceedings. Lecture Notes in Computer Science

      巻: 未定 ページ: 未定

    • DOI

      to be determined

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Measurements in Proof Nets as Higher-Order Quantum Circuits2014

    • 著者名/発表者名
      Akira Yoshimizu, Ichiro Hasuo, Claudia Faggian, and Ugo Dal Lago
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8410 ページ: 371-391

    • DOI

      10.1007/978-3-642-54833-8_20

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generic Weakest Precondition Semantics from Monads Enriched with Order2014

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8446 ページ: 10-32

    • DOI

      10.1007/978-3-662-44124-4_2

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Geometry of Synchronization2014

    • 著者名/発表者名
      Ugo Dal Lago, Claudia Faggian, Ichiro Hasuo and Akira Yoshimizu
    • 雑誌名

      Proceedings of the Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)

      巻: なし ページ: Article No. 35

    • DOI

      10.1145/2603088.2603154

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Memoryful Geometry of Interaction: From Coalgebraic Components to Algebraic Effects2014

    • 著者名/発表者名
      Naohiko Hoshino, Koko Muroya and Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Proceedings of the Joint Meeting of the Twenty-Third EACSL Annual Conference on Computer Science Logic (CSL) and the Twenty-Ninth Annual ACM/IEEE Symposium on Logic in Computer Science (LICS)

      巻: なし ページ: Article No. 52

    • DOI

      10.1145/2603088.2603124

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generic Forward and Backward Simulations III: Quantitative Simulations by Matrices2014

    • 著者名/発表者名
      Natsuki Urabe and Ichiro Hasuo
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8704 ページ: 451-466

    • DOI

      10.1007/978-3-662-44584-6_31

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Compiling Effectful Terms to Transducers: Prototype Implementation of Memoryful Geometry of Interaction2014

    • 著者名/発表者名
      Koko Muroya, Toshiki Kataoka, Ichiro Hasuo and Naohiko Hoshino
    • 学会等名
      5th Workshop on Syntax and Semantics of Low-Level Languages
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2014-07-13
  • [学会発表] Generic Weakest Precondition Semantics from Monads Enriched with Order2014

    • 著者名/発表者名
      Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      12th International Workshop on Coalgebraic Methods in Computer Science
    • 発表場所
      Grenoble, France
    • 年月日
      2014-04-05 – 2014-04-06
    • 招待講演
  • [備考] Personal Webpage of Ichiro Hasuo

    • URL

      http://www-mmm.is.s.u-tokyo.ac.jp/~ichiro/index.html

  • [備考] Hasuo Lab. Website

    • URL

      http://www-mmm.is.s.u-tokyo.ac.jp/index.html?plain=false&lang=en&pos=title

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公開日: 2016-06-01  

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