研究者詳細

教職員基本情報
氏名
Name
横山 哲郎 ( ヨコヤマ テツオ , YOKOYAMA Tetsuo )
所属
Organization
理工学部ソフトウェア工学科
職名
Academic Title
准教授
個人または研究室WebページURL
URL
http://www.tetsuo.jp
専攻分野
Area of specialization

コンピュータサイエンス(計算機科学)

学会活動
Academic societies

日本ソフトウェア科学会 会員 2003.9–現在に至る
ACM 会員 2008.10–現在に至る
情報処理学会 プログラミング研究会(IPSJ SIGPRO) 運営委員 2009.4–2013.3
情報処理学会会員 2011.4–現在に至る
情報処理学会 組込みシステム研究会(IPSJ SIGEMB) 運営委員 2011.4–2015.3
情報処理学会 ESSロボットチャレンジ2011 運営委員長
情報処理学会 ソフトウェア工学研究会(IPSJ SIGSE) 運営委員 2012.4–現在に至る

日本ソフトウェア科学会 プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL) プログラム委員 第16回, 第17回
情報処理学会 組込みシステムシンポジウム プログラム委員 2011, 2012, 2013, 2014, 2015, 2016
Program Committee Member, ACM SIGPLAN 2008 Workshop on Partial Evaluation and Program Manipulation
Program Committee Member, The Workshop on Reversible Computation 2009, 2010, 2011, 2013, 2014, 2015, 2016
Program Co-chair, The Workshop on Reversible Computation 2012

社会活動
Community services

大学コンソーシアムせと協議会副会長2012.4-2013.3 http://cus.lineup.jp/

著書・学術論文数
No. of books/academic articles
総数 total number (0)
著書数 books (0)
学術論文数 articles (0)

出身学校
学校名
Univ.
卒業年月(日)
Date of Graduation
卒業区分
Graduation
   Classification2
東京大学工学部計数工学科数理情報工学コース 2001年03月  卒業 
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出身大学院
大学院名
Grad. School
修了課程
Courses
   Completed
修了年月(日)
Date of Completion
修了区分
Completion
   Classification
東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻終了 博士後期課程  2006年03月  修了 
東京大学大学院理工学系研究科数理情報学専攻 修士課程  2003年03月  修了 
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取得学位
     
学位区分
Degree
   Classification
取得学位名
Degree name
学位論文名
Title of Thesis
学位授与機関
Organization
   Conferring the Degree
取得年月(日)
Date of Acquisition
博士 博士(情報理工学)  Deterministic Higher-order Matching for Program Transformation  東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻博士後期課程  2006年03月 
修士 修士(情報理工学)  Functional Meta-programming for Program Calculation  東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻博士前期課程  2003年03月 
学士 工学士  最左最右関係を用いた最長部分列問題の解法の発展とその有効性  東京大学工部計数工学科  2001年03月 
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研究経歴
長期研究/短期研究
Long or Short
   Term research
研究課題名
Research Topic
長期研究  プログラミングの方法論 

概要(Abstract) 計算機プログラムおよび計算機アーキテクチャを数理的にとらえて、プログラミングの方法論にあらたな視点を与える。 

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著書
年度
Year
著書名
Title of the books
著書形態
Form of Book
NeoCILIUS
   請求番号/資料ID
Request No
出版機関名 Publishing organization,判型 Book Size,頁数 No. of pp.,発行年月(日) Date
2018  Special Feature: Reversible Computing: Foundations and Software  共編著   
オーム社,Springer-Verlag  , その他  , 306 p.  , 2018/07   

概要(Abstract)  

備考(Remarks)  

2012  Reversible Computation, 4th International Workshop, RC 2012, Copenhagen, Denmark, July 2-3, 2012. Revised Papers  共編著   
Springer-Verlag  , その他  , X, 241 p.  , 2013/01   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) Lecture Notes in Computer Science, Vol.7581
https://link.springer.com/book/10.1007%2F978-3-642-36315-3 

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学術論文
年度
Year
論文題目名
Title of the articles
共著区分
Collaboration
   Classification
NeoCILIUS
   請求番号/資料ID
Request No
掲載誌名 Journal name,出版機関名 Publishing organization,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.,発行年月(日) Date
2019  Constructing a Binary Tree from its Traversals by Reversible Recursion and Iteration  共著   
Information Processing Letters  , Elsevier  , 147  , 32-37  , 2019/07   

概要(Abstract) We cast two algorithms generating the inorder and preorder traversals of a binary tree in the context of reversible computing nearly three decades after they were first examined in the light of program inversion. The reversible traversals directly define the inverse algorithms that reconstruct the tree. They have the same linear time and space requirements as the traversals. A while-language is extended with reversible recursion. 

備考(Remarks) https://doi.org/10.1016/j.ipl.2019.03.002 

2018  多重連結領域上の安定非圧縮流のプリミティブな局所構造変換  共著   
電子情報通信学会和文論文誌D  , 電子情報通信学会  , Vol.J102-D, No.3  , 235-238  , 2019/03/01   

概要(Abstract) 局所構造変換を繰り返し適用して,一般に観測される多重連結領域上の非圧縮流の全トポロジーを構成できることを示した.3種類の初期大域構造に対して,7種類の局所構造を置換するアプローチを取った. 

備考(Remarks) http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j102-d_3_235&category=-D&year=2019&lang=J&abst= 

2018  二分木の辞書順のランク計算の効率的なクリーン可逆シミュレーション  共著   
電子情報通信学会和文論文誌D  , 電子情報通信学会  , Vol.J102-D, No.3  , pp. 130-140  , 2019/03/01   

概要(Abstract) 可逆システム上で非可逆プログラムの可逆シミュレーションを実現するとき,既知の一般解法を用いると,元の入出力の走査回数と,元の入出力用以外のメモリ使用量が増え,元の出力以外を出力してクリーンでなくなってしまうという問題が起こる.しかし,非可逆なアルゴリズムに対して,経験と勘を元に個別の非可逆プログラムの効率的なクリーン可逆シミュレーションが実現されてきている.本稿では,可逆計算システムで用いる可逆アルゴリズムとして,二分木の列挙,二分木の辞書順のランク計算,および辞書順における次の二分木の生成の効率的なクリーン可逆シミュレーションの構築をする.これらは基礎的な可逆アルゴリズムであるので,他の可逆アルゴリズムの一部として使用されたり,可逆アルゴリズムの構築法が利用されたりすることが期待される.また,二分木のランク計算に関する効率的な可逆プログラムの整備を進めることで類似するランク計算やさらには現時点では困難な一般の効率的可逆シミュレーションの自動導出が可能になることが期待される.本稿の可逆プログラムは全てオンラインインタプリタで実行して振る舞いを確かめることが可能である. 

備考(Remarks) 10.14923/transinfj.2018PDP0021 

2018  可逆プログラミング言語R-WHILEの可逆チューリング完全性  共著   
電子情報通信学会和文論文誌D  , 電子情報通信学会  , J101-D, No.9  , pp. 1372-1375  , 2018/09/01   

概要(Abstract) 任意の可逆プログラミング言語のプログラムで計算できるものが,可逆なR-WHILEプログラムによって計算できることを示す. 

備考(Remarks) DOI: 10.14923/transinfj.2018JDL8008 

2018  ハミルトン曲面流に対応する流れの向きを考慮した極大語の列挙アルゴリズム  共著   
電子情報通信学会論文誌 D  , 電子情報通信学会  , Vol.J101-D, No.8  , pp. 1220-1222  , 2018/08/01   

概要(Abstract) ハミルトン曲面流を表す流れの向きを考慮した極大語の表現法,任意の長さの極大語をもれなく重複無く列挙するアルゴリズム,及びステートチャートによる極大語の生成方法の簡潔な表現を示した.本手法で向きを考慮した流れの総数を見積もれる.
 

備考(Remarks) http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j101-d_8_1220&category=D&year=2018&lang=J&abst= 

2017  Clean Reversible Simulation of Ranking Binary Trees  共著   
Reversibility and Universality  , Springer-Verlag  , 30  , pp. 243-267  , 2018/03   

概要(Abstract) We propose clean reversible simulations of ranking binary trees and unranking as reversible algorithms for reversible computing systems, which are useful for enumerating and randomly generating binary trees. Algorithms for ranking binary trees and their inverses have been studied since the 1970s. Each of these algorithms can be converted into a reversible simulation by saving all data and control information otherwise lost, and each pair of ranking and unranking reversible pro- grams can be combined to realize a clean reversible simulation by using the Bennett method. However, such a clean reversible simulation requires multiple traversal of the given data and/or intermediate data as well as additional storage proportional to the length of the computation. We show that for Knott's ranking and unranking algorithms, additional storage usage can be reduced by using the proper assertions of reversible loops in embedded reversible simulations. We also show a clean reversible simulation that involves only one traversal. The running time and memory usage of the proposed clean reversible simulations are asymptotically equivalent to those of the original programs by Knott with intermediate garbage of constant size. In general, the derivation strategy of efficient reversible programs from irreversible ones has not yet been established, and this study can be seen as one of the case studies. All the reversible programs presented in this paper can be run on an interpreter of the reversible programming language Janus. 

備考(Remarks) doi: 978-3-319-73216-9_11 

2017  可逆ビンソート  単著   
電子情報通信学会論文誌 D  , 電子情報通信学会  , Vol.J101-D, No.5  , pp. 791-793  , 2018/01/19   

概要(Abstract) 非比較ソートであるビンソートの可逆シミュレーションを示し,効率的な非可逆ビンソートに対して時間/空間計算量が共に線形で出力ゴミが入力データと漸近的に同じ大きさの置換を表す配列になることを示す. 

備考(Remarks) DOI: 10.14923/transinfj.2017JDL8021

2018/01/19に早期公開,2018/05に公開 

2017  可逆プログラムのための償却定数時間かつ定数ゴミ使用量のメモ化  単著   
電子情報通信学会和文論文誌D  , 電子情報通信学会  , Vol.J100-D, No.10  , pp. 895-896  , 2017/10/01   

概要(Abstract) メモ化アルゴリズムの可逆版を提案する.本手法により得られるクリーン可逆プログラムは,可逆二進計数器を抽象解釈とする.単射な隣接2項間漸化式で表される任意の数列に対して償却定数時間で定数ゴミ使用量の可逆プログラムを得る方法を示す. 

備考(Remarks) https://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j100-d_10_895 

2017  ハミルトン曲面流に対応する語の列挙アルゴリズム  共著   
電子情報通信学会和文論文誌D  , 電子情報通信学会  , Vol.J100-D, No.10  , pp. 892-894  , 2017/10/01   

概要(Abstract) ハミルトン曲面流に関する極大語の自然な分類が有限個であることを示し,その各分類の下での全ての極大語の列挙アルゴリズムの構成法を明らかにした.また,各分類において極大語の総数を求める方法を形式言語理論を応用して示した.
 

備考(Remarks) http://search.ieice.org/bin/summary.php?id=j100-d_10_892&category=D&year=2017&lang=J&abst= 

2017  A Minimalist's Reversible While Language  共著   
IEICE on Information and Systems  , Institute of Electronics, Information and Communication Engineers  , Vol.E100-D/No.5  , pp. 1026-1034  , 2017/05/01   

概要(Abstract) The paper presents a small reversible language R-CORE, a structured imperative programming language with symbolic tree-structured data (S-expressions). The language is reduced to the core of a reversible language, with a single command for reversibly updating the store, a single reversible control-flow operator, a limited number of variables, and data with a single atom and a single constructor. Despite its extreme simplicity, the language is reversibly universal, which means that it is as powerful as any reversible language can be, while it is linear-time self-interpretable, and it allows reversible programming with dynamic data structures. The four-line program inverter for R-CORE is among the shortest existing program inverters, which demonstrates the conciseness of the language. The translator to R-CORE, which is used to show the formal properties of the language, is clean and modular, and it may serve as a model for related reversible translation problems. The goal is to provide a language that is sufficiently concise for theoretical investigations. Owing to its simplicity, the language may also be used for educational purposes. 

備考(Remarks) http://doi.org/10.1587/transinf.2016EDP7274 

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その他研究業績
年度
Year
題名等
Titles
カテゴリ
Category
細目
Authorship
掲載雑誌名等 Publishing Magazine,発行所 Publisher,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.,発行年月(日) Date
2015  プログラミング言語 R-WHILE の処理系およびオンラインインターフェース  ソフトウェア  単著 
2015   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) 以下のページでオンラインインタプリタとソースコードを公開している。
http://tetsuo.jp/rwhile-playground/
https://github.com/tetsuo-jp/rwhile-C-ocaml 

2015  プログラミング言語 JANUS のオンラインインターフェースと整列プログラム  ソフトウェア  共著 
2015   

概要(Abstract)  

備考(Remarks) http://tetsuo.jp/janus-playground/ 

2011  エンドユーザがプログラム可能な Wiki エンジン  学会発表  単著 
情報処理学会研究報告  , 一般社団法人情報処理学会  , 2011-5-(3)  , 6 p.  , 2012/03/15   

概要(Abstract) Wiki は,誰でも自由にウェブブラウザ上でウェブサイトを書き換えることができる手軽さから広く活用 されてきている.Wiki 文書は,HTTP サーバ上では Wiki 記法で記述されており,ウェブブラウザなどか らの要求があるとハイパーテキストに変換されて,エンドユーザから閲覧される.さらに,エンドユーザ は閲覧時にフォームなどから Wiki 記法で Wiki 文書を自由に編集することができる.しかし,Wiki エン ジンが稼働するサーバ上で実行可能であるソースコードは,通常,Wiki 文書には記述できない.この理由 の 1 つは,管理者の意図しない悪意のある動作をするソースコードをサーバ上で実行できないようにする というセキュリティ上の制約である.我々は潜在的に危険をともなう IO アクションを分離して管理する ことにした.プログラミング言語 Haskell を Wiki エンジンの実装言語として選択して,IO モナド内でエ ンドユーザの記述した任意のコードを実行させないことで,管理者の意図しない悪意のある動作を防ぐと いうアプローチをとった.プログラマブルな Wiki ページは,プログラミング言語レベルのモジュールに 対応して,互いに参照し合うことができる.技術上の関心から極力 Wiki エンジンの深い部分まで,その Wiki 上でプログラミングができるように設計を試みた.プログラムの入力は,通常の Wiki 上のフォーム から可能であり,エンドユーザはクライアントに特別な環境を準備しなくても,その Wiki エンジンの開 発にリアルタイムに協調的に携わることが可能である.Wiki 文書において記述された副作用のある任意の アクションが実行されないことは Haskell のクラスを用いて静的型検査によって保証される. 

備考(Remarks) A wiki, a web application for modifying a website by web browsers easily and cooperatively, is now man- aged by many companies and organizations and many wiki clones are publicly available. Wiki documents are described under Wiki notation. Ordinary wikis are not able to execute part of Wiki documents, which are in part prevented by a potential security risk of the execution of arbitrary malicious codes. We eliminate such a risk by imposing restriction on all the actions under IO monads in end-users’ programs. Programmable wiki pages are literate Haskell programs that are language-level modules and can refer to one another. We design the architecture of the proposed wiki engine to be programmable by end users as much as possible. The development of a wiki engine on itself does not require the developing environment in the client computers. Type checking ensures the absence of arbitrary actions with side effects in end-users’ programs using Haskell’s type class and static type checking. 

2011  電池駆動システムにおけるプログラミング言語が与える消費エネルギーへの影響  学会発表  単著 
情報処理学会研究報告  , 一般社団法人情報処理学会  , Vol.2011-EMB-21(4)  , 5 p.  , 2011/03/10   

概要(Abstract) プログラミング言語の選択による情報通信端末の消費エネルギーの変化を定量的に評価する試みについて報告する.本稿では,アプリケーションの実装プログラミング言語ごとの消費電力への影響を,実情報端末において電力計で実測することにより確かめた.その結果,インタープリタ言語では消費電力の大きな揺れが観測されたが,コンパイル言語と同様の平均消費電力を示し,電池に与える影響の変化は限られた.われわれが実験を行った範囲では,プログラミング言語およびアプリケーションを変化させたときの1秒ごとの平均消費電力の変化は高々20%未満であり,その影響は軽微であることが確かめられた.われわれの知る範囲では,プログラミング言語ごとに消費電力/消費エネルギーの比較を行った報告は限られており,本研究で得られた基礎データは低消費エネルギーアルゴリズムや低消費エネルギープログラミングの研究を行う上での参考データとして貴重である.The trial of finding the programming language effects of energy consumption on a battery-powered system is presented. By means of a digital power meter, we measured the energy consumption of an information device on which different applications implemented in various programming languages run. While the power consumption fluctuated substantially when an interpretive language run on the device, the average power consumption of an interpretive language was not much different from that of a compiler language. The experimental results showed that the effects of what programming languages to use were limited; The change of the power consumption was up to approximately 20%. To the best of our knowledge the report on power/energy consumption of each programming language implementation has been limited and the result data is useful for studying the theoretical model of energy consumption and exploring energy efficient algorithms and programming. 

備考(Remarks) http://ci.nii.ac.jp/naid/110008583143 

2010  Optimization of Input-Erasing Clean Reversible Simulation for Injective Functions  学会発表  その他 
Preliminary Proceedings of Reversible Computation  , 17–24  , 2010/07   

概要(Abstract)  

備考(Remarks)  

2010  消費エネルギーを意識した可逆圧縮データ受信  国内学会発表  その他 
情報処理学会  , Vol.2011-EMB-20 No.1  , 1-6   

概要(Abstract) 情報通信端末において,データ受信と可逆データ解凍を逐次的に行うよりも,パイプライン化した方が消費エネルギーの最適化が実現されるケースが存在することが明らかになった.パイプライン化によって,マルチパスの圧縮コマンド bunzip2 では消費エネルギーは悪化してしまったが,ストリーム処理が可能な LZ(Lempel-Ziv) 系のアルゴリズムの場合,顕著なエネルギー最適化が達成された.データ受信が安定的に行える環境下で,情報通信端末の消費電力を電力測定器によって計測したところ,逐次処理と比較してパイプライン処理は最大 22.8% の消費エネルギー削減が達成された.It has been shown that there is a certain case in which the pipeline processing is more energy efficient than the sequential processing. Because of pipelining processes, LZ (Lempel-Ziv) family algorithms achieved significant energy savings while multi-path compression command bunzip2 suffered energy degradation. The experimentation has been performed on a commercial data transmission device connected to a digital power meter under the stable data transmission. A pipelining processing outperformed a sequential processing by 22.8% in terms of energy consumption. 

備考(Remarks) http://ci.nii.ac.jp/naid/110008583287 

2010  Reversible Computation and Reversible Programming Languages  国際学会発表  その他 
Dagstuhl Seminar   

概要(Abstract)  

備考(Remarks)  

2009  AndroidプラットフォームにおけるDalvikバイトコードのCPU負荷量の解析  国内学会発表  その他 
組込み技術とネットワークに関するワークショップ  , 2010/03   

概要(Abstract) 本稿では,ハードウェア独立な Dalvik バイトコードトレースから得られる情報を活用し,Android プラットフォームにおける CPU 負荷量の解析を行う.各 Dalvik バイトコードの CPU 負荷量を正確に精度良く解析するため,マイクロベンチマークの生成方法および実施方法を提示する.マイクロベンチマークの CPU 負荷量は,バイトコードの種類により最大 67 倍,引数のレジスタ値により最大 10 倍の差が存在した.したがって,アプリケーションの CPU 負荷量の正確なモデル化を行うためには,バイトコードの発行数のみならず,種類・引数を考慮する必要があることが明らかになった.以上により確立された解析手法を用いて,アプリケーション開発者に改善を提案するケーススタディを行った.実際に CPU 負荷量の削減方法を示唆できたことから,本解析手法の有効性が示された.We present a CPU load analysis method on Android platform by using hardware-independent trace information of Dalvik bytecodes. For the purpose of analysis, methods for generating and executing micro-benchmarks which issue the sequence of each Dalvik bytecode are introduced. The experimental results showed that the CPU load of micro-benchmarks was largely affected by the types arguments of bytecodes. Specifically, the variation of CPU load was up to 67 times over the types and 10 times over the arguments of given bytecodes. Therefore, not only the number of issued bytecode but also the types of bytecode and given arguments should be considered to construct an accurate CPU load model. Through a case study, the effectiveness of our approach for reducing CPU load has been validated. 

備考(Remarks) http://ci.nii.ac.jp/naid/110007993166 

2009  Modeling Power Consumption of Applications in Wireless Communication Devices Using OS Level Profiles  国際学会発表  その他 
Proc. International SoC Design Conference  , IEEE  , 253-256  , 2009/11   

概要(Abstract) We propose a novel system level power estimation method for wireless communication devices. The method estimates the power consumption of a processor and external devices by only using OS level profile information (i.e., the system call information), and is applicable to both off-line and online power optimizations. Evaluations on a commercial wireless communication device showed that the method achieves an estimation error of less than 10%. 

備考(Remarks) http://dx.doi.org/10.1109/SOCDC.2009.5423795 

2009  OSレベルのプロファイリング情報を用いた携帯端末アプリケーションの消費電力モデリング  国内学会発表  その他 
電子通信情報学会技術研究報告  , 電子通信情報学会  , Vol.108 No.478  , 49-54   

概要(Abstract) 通信端末のシステムレベルの消費電力予測を行う手法を提案する.本手法はプロセッサと周辺デバイスの消費電力を OS レベルのプロファイル情報のみを用いて予測するため,オフラインとオンラインの両者に適応可能である.商用の通信端末において通信を伴うアプリケーションを実行した評価では,本手法による予測消費電力の実測値に対するフィッティング誤差は 10% 以内に収まった.We propose a novel system level power estimation method for wireless communication devices. The method estimates the power consumption of processors and external devices by only using OS level profile information provided by system calls. The proposed method is applicable to on-line power estimation as well as off-line power estimation. Evaluations on a commercial wireless communication device showed that the method achieved an estimation error of less than 10 %. 

備考(Remarks) http://ci.nii.ac.jp/naid/110007995028 

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学術関係受賞
年度
Year
受賞学術賞名
Name of award
受賞対象となった研究/業績/活動等
Activity for which award given
受賞年月(日)
Date
授与機関
Award presenter
2008  The Best Paper Award  2008年に発表した論文  2008年11月 
LG Electronics 

備考(Remarks)  

2003  高橋奨励賞    2010年03月15日 
日本ソフトウェア科学会 

備考(Remarks)  

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研究発表
年度
Year
題目又はセッション名
Title or Name of Session
細目
Authorship
発表年月(日)
Date
発表学会等名称 Name, etc. of the conference at which the presentation is to be given, 主催者名称 Organizer, 掲載雑誌名等 Publishing Magazine,発行所 Publisher,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.
2019  LMSを用いた理系文書作成能力向上のためのPDCAサイクル構築の試み  共同  2019/08/09 
2019年度ICT利用による教育改善研究発表会  , 公益社団法人 私立大学情報教育教会,ICT利用教育改善発表会運営委員会  , pp. 93-96 (B-10)   

概要(Abstract) 理工系学部の学生に求められる理系文章作成能力の向上を目的として2017年度に取り組んだピアフィードバックの多様化に加えて,実習科目における課題解決の検討,レポート作成,相互評価,自己評価,次回に向けての改善の手順をPDCAサイクルとして構築する試みに取り組んだ.他者のレポートを閲覧・評価することで評価者としての視点を得ることができ,その後に他者からの評価を確認して自分のレポートを見直し自己評価することでレポートの問題点や改善点に気付き,次回のレポート作成に繋げることができる環境を整えた. 

備考(Remarks)  

2018  あるクラフトゲームの計算モデルについて  共同  2019/03/15 
情報処理学会 第81回全国大会  , 情報処理学会  , 情報処理学会 第81回全国大会講演論文集  , 365-366   

概要(Abstract) Minecraftは,立方体のマス目に区切られた3次元空間にブロックを設置したり破壊したりしてものづくりを楽しむゲームである.本稿では,Minecraftの計算モデルの計算能力を調べる.具体的には,Minecraftの世界をセル・オートマトンとして抽象化し,論理ゲートを模倣するブロックの組合せをいくつか示し,論理ゲートの集合が完全系になる条件を述べる.また,計算万能であることが知られている機械を構成するための条件とその構成法を示す. 

備考(Remarks) https://www.gakkai-web.net/gakkai/ipsj/81program/data/pdf/5P-04.html 

2018  円板上の非圧縮流の反転の解析  共同  2019/03/14 
情報処理学会 第81回全国大会  , 情報処理学会  , 情報処理学会 第81回全国大会講演論文集  , 319-320   

概要(Abstract) 円板上の非圧縮流は,血管などのパイプ流や医療機器における軸対称流の近似となっており,医学分野において重要な解析対象である.最外境界部をもつ単連結領域上の非圧縮流の反転をトポロジーにのみ着目することで解析を行う.トポロジーにのみ着目することで少量の計算資源でそのダイナミクスの解析が可能である一方で,流体の特性をどの程度表せるかは未知数である.本研究では,形式言語理論で広く使われている木文法の拡張を用いて,木表現で流線図のトポロジーを表現し,木表現の列で流線図の時間発展を表現する.本アプローチによって,ランダム外力駆動の2次元反転流の数値流体計算における反転現象をどの程度解析できるかを評価する. 

備考(Remarks) https://www.gakkai-web.net/gakkai/ipsj/81program/data/pdf/1P-06.html 

2018  Reversible Programming Languages and Reversible Programming  単独  2019/02/27 
SFDI2019: Second Workshop on Software Foundations for Data Interoperability   

概要(Abstract)  

備考(Remarks)  

2018  理系文章作成能力の向上を目的としたピアフィードバック多様化  共同  2018/08/09 
ICT利用による教育改善研究発表会  , 公益社団法人 私立大学情報教育協会  , 平成30年度 ICT利用による教育改善研究発表会 資料集  , 公益社団法人 私学大学情報教育協会  , 98-101   

概要(Abstract)  

備考(Remarks)  

2016  可逆プログラミング言語R-WHILEによる万能可逆チューリング機械の構成  共同  2017/03/16 
情報処理学会第79回全国大会  , 情報処理学会  , 1J-04  , 2   

概要(Abstract) 可逆プログラミング言語R-WHILEの計算モデルは,万能可逆チューリング機械と同じ計算能力があるとされている.しかし,筆者の知る限りにおいて,その具体的な証明についてはこれまで報告が無かった.本稿では任意の可逆チューリング機械を,意味が同じR-WHILEプログラムに変換できることを示す.このことにより,可逆万能チューリング機械のR-WHILEプログラムが構成できることを示す. 

備考(Remarks) https://www.gakkai-web.net/gakkai/ipsj/79/program79.html 

2016  Clean Reversible Simulation of Ranking Binary Trees  共同  2017/03/10 
The 19th JSSST Workshop on Programming and Programming Languages  , JSSST   

概要(Abstract) We propose clean reversible simulations of ranking binary trees and unranking as reversible algorithms for reversible computing systems, which are useful for enumerating and randomly generating binary trees. Algorithms for ranking binary trees and their inverses have been studied since the 1970s. Each of them can be made to be a reversible simulation by saving all the data and control information otherwise lost, and each pair of ranking and unranking reversible programs can be combined to realize a clean reversible simulation. However, such a clean reversible simulation requires multiple traversal of the given data and/or intermediate data as well as additional storage proportional to the length of the computation. We show that for Knott's ranking and unranking algorithms the additional storage usage can be reduced by using the proper assertions of reversible loops in embedded reversible simulations. We also show a clean reversible simulation that involves only one traversal. The running time and memory usage of the proposed clean reversible simulations are asymptotically equivalent to those of the original programs by Knott. All the reversible programs presented in this paper can be run on an interpreter of the reversible programming language Janus. 

備考(Remarks)  

2016  二分木のランク計算のクリーン可逆シミュレーション  共同  2016/09/07 
日本ソフトウェア科学会第33回大会  , 日本ソフトウェア科学会   

概要(Abstract) 可逆計算システムで用いる可逆アルゴリズムのひとつとして,二分木の列挙やランダム生成に有用な二分木のランク・アンランク計算のクリーン可逆シミュレーションを提案する.二分木のランク計算やその逆計算を行う非可逆アルゴリズムは1970年代から研究が行われてきており,これらの成果を用いてランク計算の関数とその逆関数のそれぞれの可逆シミュレーションを組み合わせてクリーン可逆シミュレーションを行うことはできる.しかし,こうした可逆シミュレーションでは,複数回のパスおよびに実行時間に比例した大きさのメモリが必要である.これに対してわれわれの可逆シミュレーションは,1パスで,漸近的な実行時間とメモリ使用量が元のアルゴリズムと同じである.本稿中の可逆プログラムは,可逆言語Janusの処理系で動作を確認できる. 

備考(Remarks)  

2015  On the Theory of Reversible Flowchart Languages  単独  2015/06/10 
Quantum Programming and Circuits Workshop  , University of Waterloo   

概要(Abstract) Flowcharts are a fundamental tool used pervasively in computer science. In this talk, we survey the fundamental properties of reversible flowcharts, which are classical flowcharts with restrictions on join points and atomic step operators. Reversible flowcharts are as expressive as any reversible computation models such as reversible Turing machines and are able to simulate any irreversible computation. The theoretical basis of structured programming in high-level reversible languages is provided by a reversible version of the Structured Program Theorem. We illustrate the design of high-level and low-level reversible programming languages and their translators, based on the reversible flowchart model. We highlight their features by demonstrating a reversible version of Dijkstra's permutation-to-code algorithm. 

備考(Remarks) https://uwaterloo.ca/institute-for-quantum-computing/conferences/quantum-programming-and-circuits-workshop 

2014  A Linear-Time Reversible Self-Interpreter  共同  2015/3/06 
第17回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ  , 日本ソフトウェア科学会  , pp. 1-18   

概要(Abstract) This paper explores a novel combination of language features in re- versible programming languages. The two imperative languages that we introduce have reversible structured control flow operators and symbolic tree-structured data (S-expressions). The latter allows to model many familiar data structures in an easy way, which is more difficult in existing reversible imperative languages, which so far only provide integers, stacks and arrays as data types. Most importantly, it is shown for the first time in a most expressive reversible imperative language that tree-structured data enable efficient self-interpretation in the sense of Jones. We prove that the languages are r-Turing complete (most expressive), i.e. they are computationally as powerful as any reversible language can get, and cleanly reversible, i.e. programs can run backward without first tracing a forward computation. The languages presented here are two new versatile instances of our structured reversible flowchart paradigm, and intended to serve as a basis for future studies of reversible programming languages, transformation and algorithms. 

備考(Remarks) http://www-kb.is.s.u-tokyo.ac.jp/ppl2015/ 

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研究助成
年度
Year
助成名称または科学研究費補助金研究種目名
Name of grant or research classification for scientific research funding
研究題目
Research Title
役割(代表/非代表)
Role
助成団体
Granting body
助成金額
Grant amount
2018  科学研究費補助金  効率性と拡張性をもつ可逆アルゴリズム族の系統的な設計と解析 
代表  日本学術振興会  3,510千円 

研究内容(Research Content) https://kaken.nii.ac.jp/ja/grant/KAKENHI-PROJECT-18K11250/ 

備考(Remarks)  

2013  科学研究費補助金  関数型の視点からの効率的可逆シミュレーションおよび可逆プログラミング方法論の拡張 
  独立行政法人 日本学術振興会  4,030,000円 

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks) https://kaken.nii.ac.jp/d/r/80456631.en.html 

2010  科学研究費補助金  可逆計算系と可逆プログラミング言語の設計と実現に関する研究 
代表  独立行政法人 日本学術振興会  2,730,000円 

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

2004  科学研究費補助金  プログラム運算の記述言語の設計及びその実現に関する研究 
代表  独立行政法人 日本学術振興会   

研究内容(Research Content)  

備考(Remarks)  

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教育活動
年度
Year
タイトル
Title
内容等
Content
活動期間
Period of Activities
2019  理工学部教育業績賞 

プログラミング基礎の取り組みについて学部より表彰を受けました。 

2013/04/01~2019/03/31 
2018  理系文章作成能力の向上を目的としたピアフィードバック多様化 

去年度までの取組については2018/08/09に公益社団法人 私立大学情報教育協会の研究発表会にて報告したが,引き続き理系文章作成能力の向上を目的とした取組を行った。 

2018/11/16~2019/01/25 
2018  模擬授業 

【計算を科学しよう】という題目で高大連携事業の模擬授業(本学受入)を行いました。

コンピュータ科学はどんな学問か?効率良く計算するには?そもそも計算とは?我々の社会でどう役だっているのか?計算論的思考が様々な分野で役立つことを、実例を通して学ぶことができます。 

2018/08/27 
2017  模擬授業 

「体験しながら計算を科学しよう」という題目で模擬授業を行いました。 

2017/06/11 
2016  公開講座 

以下の内容で公開講座を実施しました。活発な質疑応答の時間をもてました。
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公開講座のタイトル:プログラムはどうやって動くのか
公開講座の内容:
本講座では、コンピュータをただ使えればいいというのではなく、原理や歴史から知るというアプローチをとります。そもそも情報・計算とは何か、他の工業技術の発展と比較してコンピュータに関する技術の発展はどういった特徴があるのかを概観します。また、わが国でたった一つのソフトウェア工学科が生まれた背景を、社会・地域のニーズと南山大学におけるソフトウェア工学のカリキュラムや教育の実践といった両面からご紹介します。

. 情報とは?
. 何でも0と1で表せる
. プログラムでコンピュータを動かす
. 価値ある先端企業はIT・ソフトウェア系だ
. 研究紹介 

2016/07/16 
2016  模擬授業 

以下の内容で模擬授業を行いました。
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模擬授業のタイトル:プログラムはどうやって動くのか
模擬授業の内容:
コンピュータとのつき合い方には、使えればいいというものと、原理や歴史から知りたいというものがあります。本授業では後者のアプローチを取ってコンピュータにまつわることを見ていきます。また、わが国でたった一つのソフトウェア工学科において学べること、そして将来のキャリアについて考えます。 

2016/07/16 
2015  「愛知からくりくふう展in刈谷」におけるレゴライントレースカーのプログラミング体験教室 

「愛知からくりくふう展in刈谷」で小中高に対して「レゴライントレースカーのプログラミング体験教室」を開催しました。
https://www.city.kariya.lg.jp/event/moyooshi/karakurikariya.html
http://www.city.kariya.lg.jp/shisei/kohokariya/simindayori/2016dayori0401.files/20160401_02.pdf 

2016/03/12 
2015  総合的な学習 出張講義「レゴマインドストーム(ロボット)で学ぶソフトウェア開発技術」 

以下の内容の出張講義を市内の高校で行いました。
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本学の理工学部2年生は、レゴマインドストームを題材にした実習を通して、ソフトウェア開発技術を学ぶ。模擬授業では、この実習で行われているロボットの組み立て、ソフトウェアの設計・開発などの実演を見て概観を体験できる。さらに、実際の講義で用いる教材や実習における競技会の映像を見て、社会・地域のニーズを受けて産まれた日本で唯一のソフトウェア工学科においてどういった授業が行われているかを知れる。
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2015/11/12 
2015  学生による授業評価 

2015年度秋学期専門科目ソフトウェア工学科必修科目「ソフトウェア工学実習[SE]2」において実施いたしました学生による授業評価では,学部平均値を大きく上回る4.32という評価を受けました。
http://office.nanzan-u.ac.jp/kyoken/jugyou/ 

2015/09/01〜2016/03/31 
2015  ソフトウェア工学演習 教材,補講 

2015年度秋学期「ソフトウェア工学演習」の教材を,2015年度の受講生の学習状況を踏まえて改訂しました。特に,熱意ある約半数の受講生からの要望により補講を実施しました。

補講とその前後の授業のために,以下の資料を今年度に新たに作成しました。

http://tetsuo.jp/lecture/sw_ensyu/2015/lec_note/hoko_2015.pdf 

2015/09/01〜2016/01/31 
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著書・学術論文に関する統計情報
年度
Academic Year
学術研究著書の件数
No. of Academic Books
学会誌・国際会議議事録等に掲載された学術論文の件数
No. of Academic Articles in Journals/Int'l Conference Papers
学内的な紀要等に掲載された学術論文の件数
No. of Academic Articles Pub'd in University Bulletins
学会受賞等の受賞件数
No. of Academic Awards Received
国際学会でのゲストスピーカーの件数
No. of Times as Guest Speaker at Int'l Academic Conferences
国際学会での研究発表の件数
No. of Presentations of Papers at Int'l Academic Conferences
国内学会でのゲストスピーカーの件数
No. of Times as Guest Speaker at National Academic Conf.
国内学会での研究発表の件数
No. of Papers Presented at National Academic Conf.
2019 
2018 
2017 
2016 
2015 
2014 
2013 
2012 
2011 
2010 
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2019/08/19 更新