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2014 年度 実施状況報告書

関数型プログラミング言語の代数構造の解明:論理関係の数学的理論の構築に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 26730004
研究機関京都大学

研究代表者

星野 直彦  京都大学, 数理解析研究所, 助教 (20611883)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード関数型プログラミング言語 / 論理関係
研究実績の概要

ラムダ計算の操作的意味論や抽象機械など多くの関数型プログラミング言語の計算モデルの代数構造をbasic combinatorial object (BCO)を用いて記述することでその後の論理関係の研究の基盤を構築することを目指した。本研究の目的を遂げる上での問題点の一つは既存のBCOからなる2-圏の2-cellが半順序で与えられていることである。BCOの具体例について考えると、本研究の目的を達するためにはこのことは既存のBCOの定義が荒いものであるということができる。そこで既存のBCOからなる2-圏の定義を精密化することが本研究における第一ステップである。ところで本研究課題とは直接の関係がないが東京大学の蓮尾一郎氏らとの共同研究でGeometry of Interaction (GoI)を用いた副作用を持つラムダ計算の圏論的モデルの構成に関する研究を行ったが、その研究において「副作用をもつBCO」から論理関係の手法によって副作用を持つラムダ計算の圏論的モデルを構成した。副作用に対する圏論的モデルの構成にはmonadを考えることが基本的であるが、この共同研究では2つのBCOを考え一方から他方への射(ここでは既存のBCOの定義の意味で)がある状況から論理関係によって構成されるラムダ計算の圏論的モデル上のモナドを構成した。本研究計画の立案段階では既存のBCOからなる2-圏の定義から得られるmonadはidempotentなつまらないものだけであると考えており、そのため既存のBCOからなる2-圏の定義の精密化が必要であると考えていたが、この共同研究の結果実際にはそうではなく既存のBCOの定義であっても十分多くの関数型プログラミング言語の計算モデルに対応できそうであるということがわかった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

計画ではbasic combinatorial object(BCO)からなる2-圏の精密化された定義とその2-圏を含むコンパクト閉圏をあたえる予定であったが後半は未達成である。BCOからなる2-圏を含むコンパクト閉圏を用いて、例えばラムダ計算のラムダ抽象に関する構造(デカルト閉圏における冪)を捉えようとすることが予想以上に困難であったためである。

今後の研究の推進方策

BCOからなる2-圏を含むコンパクト閉圏を定義しそれによってプログラミング言語の計算モデルの代数構造を捉えようとすることと並行してBCOからなる2-圏の言葉だけでも捉えられる代数構造、主に副作用に焦点をしぼり研究計画の遂行に当たる。コンパクト閉圏の言葉を使って捉えようとしていた代数構造である冪や不動点演算子は副作用を記述するための代数構造(monadとLawvere理論)とは独立した概念でありこれらの研究を分離することは可能である。

次年度使用額が生じた理由

書籍などの購入の必要が発生しなかったため。

次年度使用額の使用計画

物品費して使用予定。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2014

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] Memoryful Geometry of Interaction: From Coalgebraic Components to Algebraic Effects2014

    • 著者名/発表者名
      Naohiko Hoshino, Koko Muroya, Ichiro Hasuo
    • 学会等名
      Logic in computer science
    • 発表場所
      Vienna, Austria
    • 年月日
      2014-07-14 – 2014-07-18

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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