上田研究室の研究分野

ＣＳ学科４年生向け紹介資料

最近の主な発表論文

読み物

概要

　（ａ） プログラミング言語の設計と実装
　（ｂ） 並行／並列／分散プログラミング，計算連続体
　（ｃ） 論理／制約プログラミングと知識情報処理
　（ｄ） インタラクティブ・システム

これを通じて，必要以上に複雑になりすぎた（と思いませんか？）現在のコン ピュータ技術の概念整理を進め，次世代のコアＣＳ（computer science）を確 立することを究極の目標としています．

解説

当研究室で特に意欲的に取り組んでいる領域は，並行・並列・分散（ネットワーク）処理，知識情報処理，図形処理，インタラクティブシステムである．これらの領域では，通常のプログラミング言語と方法論で十分な機能，性能，信頼性をもったソフトウェアを構築することが大変困難であり，研究室が最も得意としているプログラミング言語分野のこれまでの蓄積を土台に，新たなパラダイム，言語，方法論，処理方式の開拓に取り組んでいる．

これまでの最も重要な貢献は，第五世代コンピュータプロジェクトにおける 並行論理プログラミング・パラダイムの確立とその後の深化であった．最近では，本パラダイムのネットワークプログラミングへの応用にも取り組んでおり，検証可能な並行分散ソフトウェアの構築方法論の確立を目指している．

さらに２００２年からは，並行論理プログラミングの特徴を引き継ぎ，しかもより簡潔で直観的な並行言語モデル LMNtal (elemental と発音) の開発を行っている．LMNtal は，多重集合の書換えに基づく多数の計算モデルの統合を目指すとともに，広域分散計算から極小規模計算までを包含しうる真に汎用なプログラミング言語のベースとなることを目指している．

研究室を統括する上田は，論理プログラミングの分野で永く国際的に貢献してきており，そこから派生して急発展しつつある制約プログラミングの新たな応用にも取り組んでいる．制約プログラミングは，人工知能分野のホットな技術の一つとなっている．

当研究室の研究は，アーキテクチャ層とアプリケーション層を結びつける核としてのプログラミング言語の役割を重視しつつ，プログラミング周辺技術と他層の技術との結びつきを追求している．また，情報科学では理論研究と実践研究とが乖離する傾向が大変強いが，両者が有機的な結びついた研究を常に心がけている．

現在の主要プロジェクト

1. 並行計算／言語モデル LMNtal [論文] [ポスター]
   • 言語設計
   • プログラミング技術
   • 実装技術（汎用機，分散実装，組込み実装）
   • 解析技術
   • 他の計算モデルとの関連づけ
   • 視覚化
2. 並行論理型言語 GHC/KL1 の処理系とプログラミング環境
   • 並列実装 − (a)(b)
   • Javaによる実装 − (a)(b)
   • 自動デバッグシステム − (a)(c)
   • 分散KL1 − (a)(b)
   • 最適化コンパイラへの形式的アプローチ − (a)
3. 高性能計算・高性能検証
   • 超最適化プログラム − (a)(b)(c)
   • SAT並列化 − (c)(b)
   • プロファイルによるプログラム高速化手法 − (b)
   • OCamlの並列計算モジュール − (a)(b)
4. ネットワーク情報への実時間高速アクセス
   • 全文検索エンジン Verno − (b)(d)(紹介)
   • Web Spider "Iron33" （数少ない公開版 Web Spider の一つです）
5. 制約に基づいた グラフィックス・アプリケーション
   • 知的描画システム Udraw − (c)(d)
   • 制約に基づいたアニメーション作成システム Grifon − (c)(d)

• 「高水準ハイブリッド制約モデリング言語とその高信頼実装」
  • 科学研究費補助金基盤研究（Ｂ）（２００８年度〜２０１０年度）
• 「情報爆発に対応する高度にスケーラブルなソフトウェア構成基盤」
  • 科学研究費補助金特定領域研究「情報爆発時代に向けた新しいＩＴ基盤技術の研究」（２００６年度〜２０１０年度）
    計画研究Ａ０２班（東京大学，京都大学，東京工業大学と共同）
• 「スケーラブル統合プログラミング言語モデル LMNtal の実用化」
  • 科学研究費補助金基盤研究（Ｂ）（２００４年度〜２００６年度）
• 「構造的分子計算理論−自律的計算系の解析と設計のための基礎理論」
  • 科学研究費補助金特定領域研究（Ｂ）「分子プログラミング」（２００２年度〜２００６年度）
    計画班（慶応義塾大学，電気通信大学，東京医科歯科大学と共同）
• 「計算連続体に基づくソフトウェア実現法」
  • 科学研究費補助金特定領域研究（Ｃ）「ITの深化の基盤を拓く情報学研究」（２００１年度〜２００５年度）
    研究項目Ａ０１計画班（京都大学，東京大学と共同）
• 「並行論理プログラミングに基づく広域分散計算パラダイムの構築」
  • 科学研究費補助金基盤研究（Ｃ）（１９９９〜２００１年度）
• 「発展可能ソフトウェア構築方法論の研究」
  
  • 文部省特定領域研究「発展機構を備えたソフトウェアの構成原理の研究」（１９９７〜１９９９年度）
    計画班Ｃのサブテーマ
• 「広域情報の実時間アクセスのためのアーキテクチャとソフトウェア」
  
  • 並列・分散処理研究推進機構（ＰＤＣ）（１９９７〜１９９９年度）
    カテゴリー５：「実時間・マルチメディア技術」のサブテーマ
• 「統合並列処理に関する研究」
  
  • ＩＰＡ（情報処理振興事業協会）創造的ソフトウェア育成事業（１９９６年公募分）
    
  • 東京大学，東京理科大学，日本大学，ブリストル大学，ＮＥＣ情報システムズ，三菱総合研究所との共同研究
• 「並行論理プログラミングにおける静的モード体系の応用的側面に関する研究」
  
  • 科学研究費補助金基盤研究（Ｃ）（１９９５〜１９９７年度）
• 「ＫＬ１プログラム静的解析系」
  
  • 日本情報処理開発協会 先端情報技術研究所（ＡＩＴＥＣ）
    先進的ソフトウェア資源拡充のための委託研究（１９９３〜１９９８年度）