ソフトウェア構成法における類推と帰納推論

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高機能高品質ソフトウェアの構成法を類推と帰納推論の観点からモデル化して,その本質に迫ることが本研究の目標である.この目標に沿って本年度は,論理型言語PrologとEFSを対象にして以下の要領で研究を行い多くの基礎的な成果を得た.ソフトウェア開発者は,問題が与えられたとき通常次の3つの手順で考える.(1)過去に同じ問題を扱ったことはないか.(2)過去に類似した問題を扱ったことはないか.(3)全く新しい問題であるか.本研究で対象にするのは(2)と(3)の場合である.(2)の場合には類推が使われることになる.具体的には,以下のようなプロセスが使われる.すなわち,開発しようとしているプログラム“A"に類似したプログラムBを選び出し,Bとゴ-ルの例glとを対象にして類推を行い,そこで使われたプログラム節C1を取り込む.こうしたプロセスを何回か繰り返して,ゴ-ルの例gl,…,gnに対して節Cl,…,Cnを取り込んで,“A"の骨格を形成する.この方式の理論を構築した.具体的には,まず類推のための抽象化の研究を行い,類推のソ-スを検索するために,プログラムを抽象化によって索引付け,それを用いて可能性のない対象を捨てる方式を開発した.また,学習の主要なパラダイムとして注目を集めているEBL(説明に基づく学習)の類推による拡張を行った.(3)の場合には,帰納推論が活用され得る.本年度は,EFS(Elementary Formal System)という文字列を直接扱える一種の論理型言語を用いて,帰納推論の統一的枠組みを与え,このEFSの有効性を明らかにした.また,正デ-タからの帰納推論の能力が実は相当に大きいことやPAC学習可能な言語族等をEFSの枠組みで明確にした.さらに,Muggletonによる逆導出法についても基礎研究を行い,初年度の研究は,ほぼ計画通りの成果が得られた.