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2014 Fiscal Year Annual Research Report

高階モデル検査とその応用

Research Project

Project/Area Number 23220001
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

小林 直樹  東京大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (00262155)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 篠原 歩  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (00226151)
五十嵐 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (40323456)
海野 広志  筑波大学, システム情報工学研究科(系), 助教 (80569575)
Project Period (FY) 2011-04-01 – 2016-03-31
Keywords高階モデル検査 / プログラム検証 / 高階文法 / データ圧縮
Outline of Annual Research Achievements

本課題では、高階モデル検査とその応用について、(1)高階モデル検査の理論とそれに基づく高階モデル検査器の構築、(2)プログラム検証への応用、(3)データ圧縮への応用、を3つの柱として研究している。以下、それぞれについて26年度(ただし25年度繰り越し期間分として報告済みの内容は除く)から繰越期間中の27年度の実績を述べる。
(1)高階モデル検査の理論:高階モデル検査器の高速化のため、ZDDを用いて共通型および型環境を表現するアルゴリズムを考案・実装した。実験により、文法サイズに対してほぼ線形時間で動作し、大きな入力に対しては既存の高階モデル検査器よりも高速であることを確認した。また、高階モデル検査の検証対象である高階文法の性質に関する研究を引き続き行った。
(2)プログラム検証への応用:(i)2つの関数の等価性などの複数の関数間の関係、(ii)高階関数型プログラムの非停止性(与えられたプログラムがある入力に対して無限実行列を持つこと)、などこれまで扱えなかった性質の自動検証を高階モデル検査を用いて行う手法を考案し、実装・評価を行った。前者は、高階の改良型の検証問題を一階の改良型の検証問題に帰着することで、後者は、過大抽象化と過小抽象化を組み合わせることで実現した。また、高階モデル検査に基づくプログラム自動検証で必要となる、述語発見手法の改良を行った。
(3)データ圧縮への応用:木構造データを、それを生成する関数型プログラムの形で圧縮する方式について、既存アルゴリズムの改良を行い、入力データのサイズに対してほぼ線形時間で動作するアルゴリズムを考案・実装し、実験により期待通りの動作をすることを確認した。

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (10 results)

All 2015 2014 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Acknowledgement Compliant: 8 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Verifying Relational Properties of Functional Programs by First-Order Refinement2015

    • Author(s)
      Kazuyuki Asada, Ryosuke Sato, Naoki Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of PEPM 2015

      Volume: なし Pages: 61-72

    • DOI

      10.1145/2678015.2682546

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Verification of tree-processing programs via higher-order mode checking2015

    • Author(s)
      Hiroshi Unno, Naoshi Tabuchi, Naoki Kobayashi
    • Journal Title

      Mathematical Structures in Computer Science

      Volume: 25 Pages: 841-866

    • DOI

      10.1017/S0960129513000054

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Predicate Abstraction and CEGAR for Disproving Termination of Higher-Order Functional Programs2015

    • Author(s)
      Takuya Kuwahara, Ryosuke Sato, Hiroshi Unno, Naoki Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of CAV 2015, LNCS

      Volume: 9207 Pages: 287-303

    • DOI

      10.1007/978-3-319-21668-3_17

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Inferring Simple Solutions to Recursion-free Horn Clauses via Sampling2015

    • Author(s)
      Hiroshi Unno and Tachio Terauchi
    • Journal Title

      Proceedings of TACAS 2015, LNCS

      Volume: 9035 Pages: 149-163

    • DOI

      10.1007/978-3-662-46681-0_10

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Relaxed Stratification: A New Approach to Practical Complete Predicate Refinement2015

    • Author(s)
      Tachio Terauchi and Hiroshi Unno
    • Journal Title

      Proceedings of ESOP 2015, LNCS

      Volume: 9032 Pages: 610-633

    • DOI

      10.1007/978-3-662-46669-8_25

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] 高階木変換器の自動検証のための反例発見と抽象化改良2015

    • Author(s)
      松本 雄磨, 小林 直樹, 海野 広志
    • Journal Title

      コンピュータ・ソフトウェア

      Volume: 32(1) Pages: 161-178

    • DOI

      10.11309/jssst.32.1_161

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A ZDD-Based Efficient Higher-Order Model Checking Algorithm2014

    • Author(s)
      Taku Terao, Naoki Kobayashi
    • Journal Title

      Proceedings of APLAS 2014, LNCS

      Volume: 8858 Pages: 354-371

    • DOI

      10.1007/978-3-319-12736-1_19

    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Deadlock Analysis of Unbounded Process Networks2014

    • Author(s)
      Elena Giachino, Naoki Kobayashi, Cosimo Laneve
    • Journal Title

      Proceedings of CONCUR 2014, LNCS

      Volume: 8704 Pages: 63-77

    • DOI

      10.1007/978-3-662-44584-6_6

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] RePair流高階圧縮アルゴリズムの最適化2014

    • Author(s)
      武田広太郎、小林直樹、松田一孝
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会大会
    • Place of Presentation
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • Year and Date
      2014-09-09 – 2014-09-09
  • [Remarks] 高階モデル検査

    • URL

      http://www-kb.is.s.u-tokyo.ac.jp/~koba/hmc/

URL: 

Published: 2017-01-06  

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