2020 Fiscal Year Annual Research Report
Staged Computing based on Advanced Type Systems
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18H03218
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| Research Institution | University of Tsukuba |
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Principal Investigator |
亀山 幸義 筑波大学, システム情報系, 教授 (10195000)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
浅井 健一 お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (10262156)
Kiselyov Oleg 東北大学, 情報科学研究科, 助教 (50754602)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 段階的計算 / プログラム生成 / 型システム / 静的安全性 / モジュール抽象 / ヘテロジニアスプログラム生成 / 統合言語クエリ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
３年目となる今年度は、先進的型理論を用いたプログラム生成の研究をさらに発展させるとともに、４年間の研究プロジェクトのとりまとめを意識して、成果の体系化をはかりその一部を対外発表した。主な成果は以下の通りである。
（１）プログラム生成のためのプログラム言語の安全性を保証する研究について、「式のコード」のみを対象としたものから、「型を含むモジュール」を対象としたものに拡張する研究を進展させ、生成的モジュールだけでなく適用的モジュールに対して生成を行う計算体系の型安全性を厳密に証明することに成功した。
（２）プログラム生成の応用の１つとして、データベース問合せ言語と高級プログラミング言語を統合した「統合言語クエリー」の研究を発展させ、グループ化機能を含む言語に対するプログラム変換による実装方法の提案（研究は2019年度、発表は FLOPS2020国際会議）、変換後のプログラムを最適化する手法の提案（GPCE2020国際会議で発表）という成果を得た。
（３）様々なプログラム変換を、プログラム生成のためのプログラミング言語の上で記述するフレームワークの研究を行い、スーパーコンパイラとデフォレステーションという２つの有力なプログラム変換を型安全に記述することに成功した。（日本ソフトウェア科学会大会で発表）
（４）異言語（ヘテロジニアス）プログラム生成の応用の１つとして、CPUのベクトル命令を含むコードをプログラミング言語MetaOCamlから生成する研究を行い、線形計算や高速フーリエ変換に対する高性能計算コードを高級プログラミング言語から生成するための手法を示した。この成果に関する論文は投稿中である。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2年目までに構築した体系を利用して、3年目となる2020年度は型安全性という基礎理論から様々な応用領域への展開まで多くのテーマで研究が進展した。論文成果は投稿中のものが多いが、４年間の研究計画は非常に順調に進展している。
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年度は本計画の最終年度にあたり、これまでの成果を論文として積極的に公表するとともに、新しい研究の方向性を得ることにあてる予定である。また、研究分担者との交流を積極的に進め、共同研究による成果を得ることにも力をいれたい。
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