2 0 0 0 OA C-Prologコンパイラの性能評価
人工知能の研究においてPROLOGが広く用いられている。PROLOGは基本的にインタプリタによって実行される言語であるが、大規模なシステムや実用的なシステムを構築するには、コンパイラによる処理の高速化が必須である。筆者らはPROLOGを高速に実行するためのコンパイラの実現手法に関する研究を行っており、実用的な処理系としてスーパーミニコンMV/8000 II上にC-Prologコンパイラを開発している。テールリカージョンの最適化等を行った結果、25K LIPSの処理性能を得ている。本稿では、C-Prologコンパイラで実現しているPROLOGの特性に適した使用方法と、性能評価について報告する。
2 0 0 0 インクリメンタルPROLOGコンパイラの設計と実現
- 著者
- 硴崎賢一 上原 邦昭 豊田 順一
- 出版者
- 一般社団法人情報処理学会
- 雑誌
- 情報処理学会論文誌 (ISSN:18827764)
- 巻号頁・発行日
- vol.30, no.3, pp.347-356, 1989-03-15
本論文では 研究開発や実用的なシステムの構築に適した 高速で利用しやすいPROLOG処理系の実現方式とその評価について述べる.開発した処理系では インタプリタによって実行される述語とコンパイルされ機械語によって直接実行される述語を混在して実行することができる.また 処理系が稼動している状態で プログラムのコンパイルとリンクを述語単位で順次行うことができるインクリメンタル・コンパイル機能を実現している.これらの機能は 述語間の相互呼び出しを管理するディスパッチャと呼ぶ機構によって実現されている.さらに DEC-10 PROLOGなどで問題となっていた コンパイラとインタプリタの単一化のセマンティックスの相異を解消することができる仮想PROLOGマシンの命令セットを提案している.この命令セットは 従来の最適化方式のほかにリスト処理に対する最適化方式を導入しており 高速なコンパイルドコードを生成できるという特徴を持っている.コンパイルドコードは この命令セットを中間コードとして利用し 最適化を施した後にターゲットマシンの機械語に変換して生成している.本処理系はUNIXワークステーション上に実現されており 同じデータ表現法である構造共有法を採用したPROLOGマシン比較して 約2.5倍の85K LIPSの性能が得られている.
1 0 0 0 感性情報の基礎とモデリング
感性情報は情報科学でこれまで取り扱ってきた情報に比べ、はるかに微妙なものであり、また主観的、多義的、状況依存的で曖昧なものである。従って、情報科学的なアプローチと心理学、認知科学的アプローチの両者の共同により、この微妙で曖昧な情報の客観的な記述と抽出、感性情報のモデリングの研究を行った。得られた成果は次のようである。多くの会合を持ち、討論を行なって、感性情報の概念を明らかにした。 (全研究分担者)変換構造説に基づいて感性的情報の認知機構を明らかにした。 (今井) 画像パターンの学習汎化能力に感性的情報がどのようにかかわるのかの学習モデルを作成した。 (小川) 官能検査法の感性の計測に利用する方法を明確化した。 (増山) 新しい人間の視覚現象を発見し、そのメカニズムの研究を行い、画像の認知における感性の働きを究明した。 (江島) 微妙な曲率をもった曲面の見え方の画像解析の研究を行い、三次元世界と二次元世界との対応について究明した。 (長尾、中村) 雑音の聞こえ方についての実験を行ない、人間の感性にかかわる概念との関係を明かにした。 (難波) 音声の微妙な特徴の抽出の研究を行ない、同様な概念との関係をを明かにした。 (河原) 人間の表情変化の計測をし、その位相情報を取り出し、人間の感情との関係を明かにした。 (国井) ロボットのセンサーフュージョンと自律性についての実験を行ない、感性的行動のできるロボットの基礎を与えた。 (安西) ソフトウェアの使い易さ、使いにくさを感性的立場から評価した。 (豊田) テキスト・リーディングにおける人間の眼球運動の観察を行ない、視覚の感性的側面が果たす役割、効果を明かにした。 (苧阪)
1 0 0 0 基本原理からの説明機能を持つプログラム合成システム
- 著者
- 松元 貴志 上原 邦昭 豊田 順一
- 雑誌
- 情報処理学会研究報告知能と複雑系(ICS)
- 巻号頁・発行日
- vol.1987, no.82, pp.1-8, 1987-11-18
プログラム合成システムを一般的なユーザにとって使いやすいものとすることを目的とした、自然言語仕様からの仕様獲得支援機能およびプログラム合成過程の説明機能の実現手法を提案する。本手法では、はじめに自然言語で記述された仕様を解析し、次に解析結果に対して抽象化および対象領域の常識的知識による補完を行い形式的な仕様を作成する。最後に形式的仕様を目標とする計算機言語へと詳細化しプログラムを合成する。ユーザが自然言語で記述した初期的な仕様から、最終的にプログラムを合成するまでの全過程をシステムが管理しているために、仕様記述時のユーザの漠然とした認識に溯って合成されたプログラムを説明することができる。説明時には、仕様の解析および合成の際にシステムが参照した問題領域のモデルをもとに説明を生成するようにしている。A paradigm for generating explanation on program synthesis systems is proposed. In this paradigm, the course of program construction contains two stages, namely, interpretation and synthesis stages. In interpretation stage, the system parses natural language specifications first. Then formal specifications are derived form the results of parsing, by abstracting them away from the physical world, and complementing them with domain knowledge. In synthesis stage, formal specifications are refined into programs written in a programming language. After proposing synthesized programs to users, the system can explains what it did. Explanations are generated from the domain model used in the course of program construction.
現在のソフトウェア構築環境では、様々なライブラリ、ルーチンがシステム側から提供され、プログラマがこれらを利用できるようになっている。しかしながら、各ライブラリの仕様や利用法はマニュアルに頼るところが大きく、なかなか有効に利用できないのが現状である。このような問題点を解決するために、我々は既存のライブラリを有効にかつ容易に利用できるシステムのプロトタイプとしてWINCS(WINdow Class Synthesizer)を開発している。WINCSはPSI上で稼動するオブジェクト指向言語ESPが提供するウィンドウ関連のライブラリ(クラス)を有効利用するため、各クラスを既存部品として捉え、プログラマの機能要求に応じて、これらを選択・構成するプログラム開発支援システムである。
- 著者
- 長谷川 忍 鈴木 亮一 相原 昭博 豊田 順一
- 出版者
- 一般社団法人電子情報通信学会
- 雑誌
- 電子情報通信学会技術研究報告. ET, 教育工学 (ISSN:09135685)
- 巻号頁・発行日
- vol.101, no.41, pp.33-40, 2001-05-04
ハイパー空間における探究学習は, 学習者が主体的かつ構成的に探究することができるため, 高い学習効果が期待できる. その反面, 探究可能な経路が複数存在するため, どの経路を探究すればよいかについてあらかじめ見通すことができず, しばしば探究学習に行き詰まる. このような問題を解決するために本研究では, 学習者自身が「どのような経路(バス)で探究を進めるか」についてプラニングすることによって, 探究に先立ってバスの見通しをつかむことを可能にする適応的パスプレビューを提案する. 本支援手法の特徴は, プラニング時の文脈を反映したページの概要情報を比較・参照しながらプラニングする環境を提供する点にある.
1 0 0 0 プログラムの振舞いに基づく再帰プログラミングの教育支援
- 著者
- 松田 憲幸 柏原 昭博 平嶋 宗 豊田 順一
- 出版者
- 一般社団法人電子情報通信学会
- 雑誌
- 電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 (ISSN:09151923)
- 巻号頁・発行日
- vol.80, no.1, pp.326-335, 1997-01-25
- 被引用文献数
- 13
プログラミングを行うためには, プログラマは少なくとも, プログラムの動作について明確に理解しておく必要がある. しかしながら初心者の場合プログラムの個々の命令の振舞いを理解できても, プログラム全体の動作を正しく理解できなかったり, プログラム仕様から動作を想定できない場合がよく見られる. このような初心者を対象とする場合, 動作とプログラムコード動作とプログラム仕様の対応関係について説明することが重要となる. 本論文では動作の理解が特に難しい再帰プログラムを対象に, プログラムの動作を介したプログラミングを支援する知的教育システムについて述べる. 筆者らは再帰プログラミングのモデルを想定した上で, 学習者にとって理解が容易となるようにプログラムの動作を表現し, これをプログラムの振舞いと呼んでいる. 本論文ではこの振舞い表現を用いて, 再帰プログラムの設計過程および理解過程を支援する方法について論じる. 特に, 雛形を用いた解法による設計過程の支援ならびに, 振舞い表現の可視化による理解過程の支援について述べる. 更に振舞い表現の評価実験についても述べる.
1 0 0 0 類推の枠組みを用いた誤り可視化の試み
本稿では、教育支援システムの高度化を指向して、学習者自身による誤りの認識修正を誘導する手法を提案する。教育的観点においては、誤りの発生は学習者の問題解決能力や知識を発展させる絶好の機会である。この機会を生かすためには、正しい問題解決方法を天下り的に教えるのではなく、学習者自身が能動的に誤りの認識と修正を行えるように誘導することが重要となる。このためには、学習者が自分の解答が誤りであると認識し、正しい方向に修正してゆくために十分な、しかも学習者が能動的に考える余地を残した情穀を選択・提供する能力が教育支援システムに求められる。学習者自身による能動的な誤りの認識・修正を支援する手法としては、mapping instruction、analogical mapping、ソクラテス式教授法を挙げることができる。これらは学習者自身による誤りの認識修正を支援するために有用な事実の選択・提示法として定式化することができる。前二者は、正しいものを学習者に理解させることに重点が置かれており、その結果として誤りが認識・修正されると解釈できる。ソクラテス式教授法は、反例によってより直接的に学習者に誤りを認識させる方法も含んでいるが、この方法は解答がYes/Noに限られた宣言的な問題解決の領域で有効なものであった。本稿では、手続き的な領域を対象として、学習者に誤りの存在を伝え、修正方向を示唆する方法として、誤り投影法(Error Projection)を提案する。この方法では、学習者の解答が誤りであることを伝えることに重点を置いており、その解答の誤りを元の問題に関する挙動シミュレーションや問題自身等へ投影する。挙動シミュレーションに誤りが投影されると、多くの場合学習者が不自然と認識できるシミュレーションとなり、また一見自然に見える場合でも、正しいシミュレーションとの比較によりどのように誤っているのかを認識しやすくなる。また、誤りの修正も正しいシミュレーションとの差異を埋めることとして方向付けることができる。問題に対して投影された場合には、元の問題との差異が存在するにも関わらず、その答えが一致する問題が生成されることになり、その差異が解答に影響するはずであることを学習者が知っていれば、学習者は誤りの存在を認識できる.また,誤りの修正は、問題間の差異を問題解決に反映させることとして方向付けることができる。mapping instrctionやanalogical instrctionが正解を基点として正しさを強調することによる誤りの認識修正支援であるのに対して誤り投影法は、誤りを基点として誤りであることを強調するものとなっているまたソクラテス式教授法とは異なり、手続き的な領域で有効な方法となっている。以下では、高校程度の力学問題での立式の誤りを対象として、挙動シミュレーションに対する誤りの投影と、問題に対する誤りの投影について述べる。
1 0 0 0 書写技能に基づく筆跡に現れる個人性の抽出
- 著者
- 中村 善一 豊田 順一
- 出版者
- 一般社団法人電子情報通信学会
- 雑誌
- 電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-情報処理 (ISSN:09151923)
- 巻号頁・発行日
- vol.77, no.3, pp.510-518, 1994-03-25
- 被引用文献数
- 12
筆跡から個人性を機械的,客観的に抽出することは,筆者認識をコンピュータで自動的に行うための基礎的な課題である.本論文では,オンラインで入力された筆跡に現れる個人性を.書写技能に基づく特性により抽出することを提案する.筆跡に個人性が現れるのは,各個人が習得している書写技能に個人差があるためと考え,書写技能に基づいて機械的に抽出可能な特性値を定義した.これら特性値が個人性を表すかどうかを評価するために,4人の筆者が「チキュウ」という文字をタブレット上の一定枠内に筆記としたサンプル各々50個に対して特性値を抽出し,各特性値ごとに筆者4水準の一元配置分散分析を行った.その結果,230個の特性値のうち223個が有意水準5%で有意となり,個人性を表すことが確認できた.更に,特性値の個人内でのばらつき,特性値間の相関関係を変異係数(標準偏差/平均)と相関係数を求めることにより明らかにした.また,定義した特性値を用いた筆者認識の可能性を検討するために,同じサンプルについて識別実験と照合実験を行った.その結果,識別率100%,誤棄却率,誤照合率はともに0%であった.
- 著者
- 今中 武 上原 邦昭 豊田 順一
- 出版者
- 一般社団法人情報処理学会
- 雑誌
- 情報処理学会論文誌 (ISSN:18827764)
- 巻号頁・発行日
- vol.28, no.4, pp.349-358, 1987-04-15
Prologには プログラムの大規模化に伴う実行効率の低下 高速集合演算機能などの実用的なデータベース操作機能の欠落などの問題点があることが指摘されている.これらの問題点を解決するために 本論文ではPrologと関係データベースを結合したDB-Prologを提案するDB-Prologでは 関係データベースとの結合に非評価方式と評価方式と呼ばれる二方式を用いている.非評価方式を用いて結合されているデータベースは Prologの内部データベースを拡張したものとみなされ ファクト集合が格納される.このファクト集合は データベースの検索機能を用いて実現したユニフィケーションによって高速に検索される評価方式を用いて結合されているデータベースには 数値 文字列データなどが格納され DB-Prologのシステム組み込み述語を用いて操作される.システム組み込み述語には データの追加 削除 検索などを行う述語のほかに 既存のデータベースにアクセスするための述語などが用意されている.また DB-Prologの評価実験を行ったところ ファクト集合が3 000個を越えると DB-Prologの方が従来のPrologに比べて高速にプログラムを実行できることがわかった.さらに 評価方式を用いて結合されている複数の関係データベースに閉じた世界の仮定を行うことで 知識の多世界化などが可能となっている.