JPH04280320A - プログラム自動生成装置 - Google Patents

プログラム自動生成装置

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Publication number
JPH04280320A
JPH04280320A JP3069135A JP6913591A JPH04280320A JP H04280320 A JPH04280320 A JP H04280320A JP 3069135 A JP3069135 A JP 3069135A JP 6913591 A JP6913591 A JP 6913591A JP H04280320 A JPH04280320 A JP H04280320A
Authority
JP
Japan
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design knowledge
design
partial
specifications
conversion
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Application number
JP3069135A
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Inventor
Hiroshi Takeuchi
寛 竹内
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
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Priority to FR9202784A priority patent/FR2673734B1/fr
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Pending legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/30—Creation or generation of source code
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/10—Requirements analysis; Specification techniques
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING OR CALCULATING; COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F8/00—Arrangements for software engineering
    • G06F8/40—Transformation of program code
    • G06F8/41—Compilation
    • G06F8/42—Syntactic analysis

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  • Theoretical Computer Science (AREA)
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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Stored Programmes (AREA)
  • Devices For Executing Special Programs (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はプログラム自動生成装置
に関し、特にプログラムの仕様を構文木の形に変換し、
変換された仕様を目的とするプログラムに設計知識ベー
スを用いて変換するプログラム自動生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】人間のプログラム作成の過程は、プログ
ラムの仕様を段々と詳細化して行く過程とみなすことが
できる。プログラムの自動生成システムのなかには、段
階的詳細化の各段階での仕様をより詳細な仕様に変換す
るために、設計知識を集めた設計知識ベースを用いて詳
細化の過程を自動化することにより、自動的にプログラ
ムを生成しようとする装置が存在する。そして、この種
の従来の装置は以下のようなものであった。
【０００３】（１）仕様中の変換を行う部分仕様とその
部分仕様の詳細化を行う設計知識との組をすべて求め、
それらの競合の中から設計すべき部分仕様と設計知識と
の組を求め、その部分仕様と設計知識との組から部分仕
様の書き換えを行っている。
【０００４】（２）各詳細化段階において仕様中の変換
を行う部分仕様を得るときに、仕様すべてを変換対象と
している。
【０００５】（３）部分仕様と設計知識との組の適合性
を判断するための型検査において、その部分仕様と設計
知識の型が等しいあるいは型階層上双方の型に適合する
型が存在するときにのみ型が適合すると判断している。
【０００６】（４）設計知識の形式は等号関係と左辺構
造と右辺構造とを持っている。この左辺構造と右辺構造
は、プログラムの断片をパラメタ化したものである。そ
して適用する部分仕様と左辺構造がマッチするとき、そ
のマッチの情報と右辺構造を用いて部分仕様を書き換え
ている。
【０００７】（５）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベース内の知識を扱うことはない。
【０００８】（６）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベースにある設計知識を削除することはない。
【０００９】（７）プログラムの自動生成過程において
選ばれた部分仕様と設計知識とを記録していない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従来提案されている上
述のようなプログラム自動生成装置では、次のような問
題点がある。
【００１１】（１）仕様中の変換を行う部分仕様とその
部分仕様の詳細化を行う設計知識との組を常にすべて求
めているため、部分仕様の取り出し順序および設計知識
の知識ベースからの取り出し順序を指定することによっ
て最初に見つかった適用可能な部分仕様と設計知識との
組に対して設計を行えば良い場合においても、他の適用
可能な組を無駄に生成してしまう。
【００１２】（２）各詳細化段階において仕様中の変換
を行う部分仕様を得るときに、仕様すべてを変換対象と
しているために、設計対象の問題領域を分割して設計す
ることができず、部分仕様の検索を常に仕様全体から行
うために、検索時間が長くなる。
【００１３】（３）部分仕様と設計知識との組の適合性
を判断するための型検査において、その部分仕様と設計
知識の型が等しいあるいは型階層上双方の型に適合する
型が存在するときにのみ型が適合すると判断しているた
めに、部分仕様と設計知識上の変数どうしの型検査にお
いて、型階層上の各型が最小上界を持たない場合には、
その後のマッチによって正しく解釈可能であったとして
も、この時点で型の検査によって不適合とみなされる。
【００１４】（４）設計知識の形式は等号関係と左辺構
造と右辺構造とを持っており、この左辺構造と右辺構造
はプログラムの断片をパラメタ化したものであり、そし
て適用する部分仕様と左辺構造とがマッチするとき、そ
のマッチの情報と右辺構造とを用いて部分仕様を書き換
えているために、構造の違いを認識して書き換えを起こ
すことはできない。
【００１５】（５）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベース内の知識を扱うことはなかったために、入力
された仕様中に設計知識を取り込み、のちの設計詳細化
に用いることができない。
【００１６】（６）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベースにある設計知識を削除することはなかったた
めに、設計過程である特定の設計知識を適用不能にする
ことはできず、設計知識ベースが複雑化する場合がある
。
【００１７】（７）プログラムの自動生成過程中におい
て選ばれた部分仕様と設計知識とを記録していないため
に、設計結果のプログラム中に不備な点があったときな
ど、知識ベースの不正箇所や入力仕様の不正箇所を検出
することが困難である。本発明は上記のような従来の問
題点を解決することを目的としている。
【００１８】
【課題を解決するための手段】本発明のプログラム自動
生成装置は、設計知識ベースを用いてプログラムの仕様
の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成するプロ
グラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木の形
式に変換する仕様入力手段と、この仕様入力手段で得ら
れた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段と
、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関係
部とから構成される設計知識の集まりから構成される設
計知識ベースと、この設計知識ベースから変換すべき部
分仕様に適用する設計知識を選択可能なときには選択を
行い、選択可能な設計知識が存在しないときにはその旨
を前記設計制御手段に通知する設計知識選択手段と、変
換すべき部分仕様と前記設計知識選択手段で選択された
適用する設計知識とが適合するか否かを検査し、適合す
るときにはその部分仕様と適用する設計知識とを出力し
、不適合のときにはその旨を前記設計知識選択手段に通
知する適合性検査手段と、この適合性検査手段から出力
された部分仕様と適用する設計知識とから仕様変換処理
を選択する仕様変換手段と、適用する設計知識の関係部
が書き換え関係であるときに前記仕様変換手段から選択
され、前記適用する設計知識に基づいて部分仕様を書き
換える書き換え関係処理手段とを有する。
【００１９】また、本発明のプログラム自動生成装置は
、設計知識ベースを用いてプログラムの仕様の変換を繰
り返し目的とするプログラムを生成するプログラム自動
生成装置において、仕様を入力し構文木の形式に変換す
る仕様入力手段と、この仕様入力手段で得られた構文木
形式の仕様の変換を制御する設計制御手段と、いくつか
のプログラム断片とその間の関係を表す関係部とから構
成される設計知識の集まりから構成される設計知識ベー
スと、この設計知識ベースから変換すべき部分仕様に適
用する設計知識を選択可能なときに選択を行う設計知識
選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計知識選択手
段で選択された適用する設計知識とが適合するか否かを
検査し、適合するときにその部分仕様と適用する設計知
識とを出力する適合性検査手段と、この適合性検査手段
から出力された部分仕様と適用する設計知識とから仕様
変換処理を選択する仕様変換手段と、適用する設計知識
の関係部が書き換え関係であるときに前記仕様変換手段
から選択され、前記適用する設計知識に基づいて部分仕
様を書き換える書き換え関係処理手段とを備え、更に、
以下の（ａ）〜（ｆ）の少なくとも１つを備えている。
【００２０】（ａ）前記設計制御手段から呼び出され、
前記設計知識ベースによって仕様を表す構文木の根のノ
ードが書き換え可能か否かを判定し、書き換え不能のと
き仕様をその部分木に分割しその各々の部分木に対して
新たに前記設計制御手段を起動させる設計分割手段。
【００２１】（ｂ）前記適合性検査手段から呼び出され
、部分仕様の型と設計知識のプログラム断片の型とを型
階層から導出された型の束の空間上にマッピングして型
の適合性を判断し変数の型を決定する束拡張型処理手段
。
【００２２】（ｃ）適用する設計知識の関係部がプリミ
ティブ関係であるときに前記仕様変換手段から選択され
、システム固有のプリミティブ変換知識を用いて部分仕
様を書き換えるプリミティブ書き換え処理手段。
【００２３】（ｄ）適用する設計知識の関係部がメタプ
リミティブ関係であるときに前記仕様変換手段から選択
されるメタプリミティブ処理手段と、このメタプリミテ
ィブ処理手段から呼び出され前記設計知識ベースの内容
を前記仕様上に取り込む知識ベース取り込み手段。
【００２４】（ｅ）適用する設計知識の関係部がメタプ
リミティブ関係であるときに前記仕様変換手段から選択
されるメタプリミティブ処理手段と、このメタプリミテ
ィブ処理手段から呼び出され、前記仕様上に記述された
設計知識を前記設計知識ベースに加えたり、前記仕様上
に記述されたプログラム断片に適合する設計知識を前記
設計知識ベースから削除する知識ベース変更手段。
【００２５】（ｆ）前記仕様変換手段から呼び出され、
部分仕様と適用した設計知識と変換後の部分仕様との組
を記録するデリベーション記録手段と、このデリベーシ
ョン記録手段で生成されたデリベーションを参照し、設
計過程を報告する設計過程報告手段。
【００２６】
【作用】本発明のプログラム自動生成装置においては、
仕様入力手段は仕様を入力して構文木の形式に変換し、
設計制御手段はその構文木形式の仕様の変換を制御し、
仕様が変換不能になるまで変換を繰り返し、変換不能に
なった仕様を変換結果のプログラムとして出力する。
【００２７】設計分割手段は、設計制御手段から呼び出
されると、設計知識ベースによって仕様を表す構文木の
根のノードが書き換え可能か否かを判定し、書き換え不
能のとき仕様をその部分木に分割し、その各々の部分木
に対して新たに設計制御手段を起動させる。
【００２８】設計知識選択手段は、いくつかのプログラ
ム断片とその間の関係を表す関係部とから構成される設
計知識の集まりから構成される設計知識ベースから、変
換すべき部分仕様に適用する設計知識を選択可能なとき
適合性検査手段に渡し、選択可能な設計知識が存在しな
いときその旨を設計制御手段に通知する。
【００２９】適合性検査手段は、部分仕様と適用する設
計知識とが適合するか否かを検査し、適合するとき仕様
変換手段に部分仕様と適用する設計知識とを渡し、不適
合のときはその旨を設計知識選択手段に通知する。
【００３０】束拡張型処理手段は、適合性検査手段から
型の適合性検査のために呼び出されると、部分仕様の型
と設計知識のプログラム断片の型を型階層から導出され
た型の束の空間上にマッピングして、型の適合性を判断
し、適合するならば適合後の型を決定する。
【００３１】仕様変換手段は、部分仕様と適用する設計
知識とから仕様変換処理を選択する。すなわち、適用す
る設計知識の関係部が書き換え関係であるときには部分
仕様を書き換える書き換え関係処理手段を選択する。適
用する設計知識の関係部がプリミティブ関係であるとき
にはシステム固有のプリミティブ変換知識を用いて部分
仕様を書き換えるプリミティブ書き換え処理手段を選択
する。適用する設計知識の関係部がメタプリミティブ関
係であるときにはメタプリミティブ処理手段を選択する
。
【００３２】知識ベース取り込み手段は、メタプリミテ
ィブ処理手段から呼び出されると、設計知識ベースある
いは設計知識ベースの一部を仕様上に取り込む。
【００３３】知識ベース変更手段は、メタプリミティブ
処理手段から呼び出されると、仕様上に記述された設計
知識を設計知識ベースに加えたり、仕様上に記述された
プログラム断片に適合する設計知識を設計知識ベースか
ら削除する。
【００３４】デリベーション記録手段は仕様変換手段か
ら呼び出されると、部分仕様と適用する設計知識と変換
後の部分仕様との組をデリベーションに記録する。
【００３５】設計過程報告手段は、デリベーション記録
手段で生成されたデリベーションを参照し、設計過程報
告を出力する。
【００３６】
【実施例】次に本発明の実施例について図面を参照して
詳細に説明する。図１は本発明の一実施例を示す全体構
成図である。
【００３７】同図において、仕様入力手段１０１は、プ
ログラムの仕様１１７を入力して構文木の形式に変換す
る手段である。
【００３８】設計制御手段１０２は、仕様入力手段１０
１で得られた構文木形式の仕様の変換を制御する手段で
あり、仕様が変換不能になるまで変換を繰り返し、変換
不能になった仕様を変換結果のプログラム１１８として
出力する。
【００３９】設計分割手段１０３は、設計制御手段１０
２から呼び出される手段であり、設計知識ベース１１９
によって仕様を表す構文木の根のノードが書き換え可能
か否かを判定し、書き換え不能のとき仕様をその部分木
に分割しその各々の部分木に対して新たに設計制御手段
１０２を起動させる。
【００４０】設計知識ベース１１９は、いくつかのプロ
グラム断片１２２とその間の関係を表す関係部１２１と
から構成される設計知識１２０の集まりから構成される
知識ベースである。
【００４１】設計知識選択手段１０５は、設計知識ベー
ス１１９から変換すべき部分仕様に適用する設計知識１
２０を選択可能なときには選択を行って適合性検査手段
１０７に渡し、選択可能な設計知識１２０が存在しない
ときには設計データ要求手段１０４を用いてその旨を設
計制御手段１０２に通知する手段である。
【００４２】適合性検査手段１０７は、部分仕様と適用
する設計知識１２０とが適合するか否かを検査し、適合
するときには仕様変換手段１０９にその部分仕様と適用
する設計知識１２０とを渡し、不適合のときは検査デー
タ要求手段１０６を用いてその旨を設計知識選択手段１
０５に通知する手段である。
【００４３】束拡張型処理手段１０８は、適合性検査手
段１０７からの型の適合性検査のために呼び出される手
段であり、部分仕様の型と設計知識１２０のプログラム
断片１２２の型とを型階層から導出された型の束の空間
上にマッピングして、型の適合性を判断し、適合するな
らば適合後の型を決定する。
【００４４】仕様変換手段１０９は、部分仕様と適用す
る設計知識１２０とから仕様変換処理を選択する手段で
ある。
【００４５】書き換え関係処理手段１１０は、適用する
設計知識１２０の関係部１２１が書き換え関係であると
きに仕様変換手段１０９によって選択される手段であり
、適用する設計知識に基づいて部分仕様を書き換える。
【００４６】プリミティブ書き換え処理手段１１１は、
適用する設計知識１２０の関係部１２１がプリミティブ
関係であるときに仕様変換手段１０９によって選択され
る手段であり、システム固有のプリミティブ変換知識を
用いて部分仕様を書き換える。
【００４７】メタプリミティブ処理手段１１２は、適用
する設計知識１２０の関係部１２１がメタプリミティブ
関係であるときに仕様変換手段１０９によって選択され
る手段である。
【００４８】知識ベース取り込み手段１１３は、メタプ
リミティブ処理手段１１２から呼び出される手段であり
、設計知識ベース１１９あるいは設計知識ベース１１９
の一部を仕様１１７上に取り込む。
【００４９】知識ベース変更手段１１４は、メタプリミ
ティブ処理手段１１２から呼び出される手段であり、仕
様１１７上に記述された設計知識を設計知識ベース１１
９に加えたり、仕様１１７上に記述されたプログラム断
片に適合する設計知識１２０を設計知識ベース１１９か
ら削除する。
【００５０】デリベーション記録手段１１５は、仕様変
換手段１０９から呼び出される手段であり、部分仕様と
適用する設計知識１２０と変換後の部分仕様との組をプ
ログラムデリベーション１２３に記録する。
【００５１】設計過程報告手段１１６は、デリベーショ
ン記録手段１１５によって生成されたプログラムデリベ
ーション１２３を参照し、設計過程報告１２４を出力す
る手段である。
【００５２】次に、上述のように構成された本実施例の
動作の概略を説明する。
【００５３】利用者がプログラムの仕様１１７を作成し
、本実施例のプログラム自動生成装置に与えると、仕様
入力手段１０１はこの仕様１１７を入力し、構文木の形
式に変換して設計制御手段１０２に与える。設計制御手
段１０２は設計分割手段１０３を呼び出す等して、構文
木形式の仕様の変換を制御し、仕様が変換不能になるま
で変換を繰り返す。そして、変換不能になった仕様を変
換結果のプログラム１１８として出力する。
【００５４】設計分割手段１０３は、設計制御手段１０
２から呼び出されると、設計知識ベース１１９によって
仕様を表す構文木の根のノードが書き換え可能か否かを
判定し、書き換え不能のとき仕様をその部分木に分割し
その各々の部分木に対して新たに設計制御手段１０２を
起動させる。また書き換え可能ならば設計制御手段１０
２を通じて設計知識選択手段１０５を起動する。
【００５５】設計知識選択手段１０５は、設計知識ベー
ス１１９から変換すべき部分仕様に適用する設計知識１
２０を選択して適合性検査手段１０７に渡す。なお、選
択可能な設計知識１２０が存在しないとき設計知識選択
手段１０５は設計データ要求手段１０４を用いてその旨
を設計制御手段１０２に通知し、設計制御手段１０２は
これにより当該仕様が変換不能になったことを認識する
。
【００５６】適合性検査手段１０７は設計知識選択手段
１０５から部分仕様と適用する設計知識１２０とが渡さ
れると、それらが適合するか否かを検査する。このとき
適合性検査手段１０７は、型の適合性検査のために適宜
に束拡張型処理手段１０８を呼び出し、部分仕様の型と
設計知識１２０のプログラム断片１２２の型を型階層か
ら導出された型の束の空間上にマッピングさせて型の適
合性を判断させ、適合するならば適合後の型を決定させ
、その結果に基づいて適合性の検査を行う。そして、適
合するとき適合性検査手段１０７は仕様変換手段１０９
に部分仕様と適用する設計知識１２０とを渡す。また、
不適合のときは検査データ要求手段１０６を用いてその
旨を設計知識選択手段１０５に通知し、設計知識選択手
段１０５は設計知識ベース１１９から当該変換すべき部
分仕様に適用する別の設計知識１２０の選択を試みる。
【００５７】仕様変換手段１０９は、適合性検査手段１
０７から部分仕様と適用する設計知識１２０とが渡され
ると、これらに基づいて仕様変換処理を選択する。即ち
、適用する設計知識１２０の関係部１２１が書き換え関
係であるときは部分仕様を書き換える書き換え関係処理
手段１１０を選択し、適用する設計知識１２０の関係部
１２１がプリミティブ関係であるときはシステム固有の
プリミティブ変換知識を用いて部分仕様を書き換えるプ
リミティブ書き換え処理手段１１１を選択し、適用する
設計知識１２０の関係部１２１がメタプリミティブ関係
であるときはメタプリミティブ処理手段１１２を選択す
る。なお、メタプリミティブ処理手段１１２が選択され
ると、それから知識ベース取り込み手段１１３または知
識ベース変更手段１１４が呼び出され、知識ベース取り
込み手段１１３は設計知識ベース１１９あるいは設計知
識ベース１１９の一部を仕様上に取り込み、また知識ベ
ース変更手段１１４は仕様上に記述された設計知識を設
計知識ベース１１９に加えたり、仕様上に記述されたプ
ログラム断片に適合する設計知識１２０を設計知識ベー
ス１１９から削除する。
【００５８】他方、仕様変換手段１０９は１つの仕様変
換を終えると、デリベーション記録手段１１５を呼び出
して、今回の部分仕様と適用した設計知識１２０と変換
後の部分仕様との組をプログラムデリベーション１２３
に記録させる。
【００５９】以上のようにして、プログラムの仕様１１
７の変換が設計知識ベース１１９を用いて繰り返し行わ
れて目的とするプログラム１１８が生成される。また、
生成後、設計過程報告手段１１６は、プログラムデリベ
ーション１２３を参照し、設計過程報告１２４を出力す
る。
【００６０】次に図１の各部の詳細を図２〜図２４を参
照して説明する。
【００６１】本実施例では仕様１１７を記述する言語の
構文は文脈自由文法で定義されている。また本実施例で
は仕様１１７および最終的に出力するプログラム１１８
を表現する言語はプログラム断片をその値域とする変数
を記述する構文とプログラム断片を抽象的に表現する項
を記述する構文とを加えた構文によって定まる言語とす
る。項とはファンクタ名の後ろに複数個の項を並べ括弧
でくくった形式で、ファンクタ名（項、・・・）と言う
形のものである。ファンクタ名とは識別子である。文脈
自由文法はＢＮＦで記述可能である。図２で示されるＢ
ＮＦで定義された構文に適合する、言語記述ｘ＝ｙ＋ｚ
は、ファンクタ名ａｓｓｉｇｎを持つ項記述、ａｓｓｉ
ｇｎ（“ｘ”，ａｄｄ（“ｙ”，“ｚ”））と考えるこ
とができる。一方項は、ファンクタ名をノードとして持
ちそのノードからその子どもを構文木に変換したものへ
のアークを張ったものに変換できる。たとえば項記述、
ａｓｓｉｇｎ（“ｘ”，ａｄｄ（“ｙ”，“ｚ”））は
、図３に示す木に変換できる。この手法により仕様記述
言語で記述された任意の仕様１１７を、構文木に変換す
ることが可能となる。本実施例の仕様入力手段１０１は
仕様記述言語で記述された仕様１１７を入力し、上記に
示した手法により構文木に変換する。
【００６２】図４は設計制御手段１０２の動作を説明す
るフローチャートである。設計制御手段１０２は、本実
施例のシステム全体をコントロールしている。設計制御
手段１０２は、仕様入力手段１０１で構文木の形式にな
った仕様をステップ４０１で設計制御手段１０２の内部
処理手段として位置付けられた設計分割手段１０３に渡
す。次にステップ４０２で設計分割手段１０３による処
理結果の値により、変換が起こったか否かを判定する。 変換が起きたのならば再びステップ４０１によって、変
換された仕様を設計分割手段１０３に渡すことによって
変換を続ける。変換が起きなかった場合（ステップ４０
２でＮＯ）、設計データ要求手段１０４によって設計デ
ータが要求された時点の現在の仕様が最終結果であるの
で、ステップ４０３によってその仕様をプログラム１１
８として出力する。
【００６３】図５は設計分割手段１０３の動作を説明す
るフローチャートである。設計分割手段１０３は、はじ
めに設計対象の仕様が現在アクセスしている設計知識ベ
ース１１９によって変換される可能性があるか否かを検
査する。そのためにまずステップ５０１によって設計知
識ベース１１９中にまだ未検査の設計知識１２０がのこ
っているか否かを判断する。未検査の設計知識１２０が
のこっていたならば、ステップ５０２によって設計知識
１２０をひとつ取り出し、その設計知識１２０によって
設計対象の仕様が変換される可能性があるか否かをステ
ップ５０３によって検査する。変換の可能性があるなら
ば、ステップ５０４によってこの設計対象の仕様にたい
して設計知識選択手段１０５を起動する。ステップ５０
１で検査済みの設計知識１２０がのこっていなかったな
らば、設計知識ベース１１９中のすべての設計知識１２
０にたいしてこの変換対象の仕様自身は変換されること
はないために、設計対象からはずしてよい。そこでこの
仕様の部分仕様である子どもの木にたいしてのみ設計を
行うために、各子どもの木にたいして新たに設計制御手
段１０２をステップ５０５によって起動する。ここで仕
様の子どもの木とは、設計対象の仕様がファンクタ１（
項１、項２、…、項ｎ）の形式であるときの項１、項２
、…、項ｎを表現する部分木（部分仕様）である。
【００６４】図６は設計知識選択手段１０５と設計デー
タ要求手段１０４の動作を説明するフローチャートであ
る。設計知識選択手段１０５は設計すべき仕様を設計制
御手段１０２から受け取ると、ステップ６０１によって
その仕様に適用する設計知識ベース１１９をあらためて
得る。次にステップ６０２によって設計すべき仕様に対
して適用していない設計知識ベース１１９中の設計知識
１２０があるか否かを検査する。適用すべき設計知識が
のこっているならばステップ６０３により、設計知識１
２０を取り出し、この設計知識１２０と設計すべき仕様
との組を適合性検査手段１０７へ渡して適合性検査を行
わせ、その応答を受け取る（ステップ６０４）。ステッ
プ６０５では、適合性検査手段１０７が応答に検査デー
タ要求手段１０６を用いたか否かを判定し、用いなけれ
ば適合性検査手段１０７が返却した変換済み仕様を返却
値として設計制御手段１０２に制御をもどし、適合性検
査手段１０７が検査データ要求手段１０６を用いたなら
ば、次の設計知識を得るためにステップ６０２へもどる
。
【００６５】ステップ６０２によって適用すべき設計知
識１２０がなかったとき、ステップ６０６を行う。ステ
ップ６０６では、変換すべき仕様の子どもの木（部分仕
様）のうち、まだ設計知識選択手段１０５を適用してい
ないものがあるか否かを検査する。まだ設計知識選択手
段１０５を適用していない部分仕様があるならば、その
部分仕様をステップ６０７で取り出し、ステップ６０８
によって設計知識選択手段１０５自身を起動する。ここ
で子どもの木あるいは部分仕様とは、設計すべき仕様が
ファンクタ１（項１、項２、…、項ｎ）の形式のときの
、項１、項２、…、項ｎのことである。次にステップ６
０９によりこの結果を評価しデータ要求であるならば、
ステップ６０６にもどり、データ要求でないならば、ス
テップ６０８の結果得られた変換済み仕様を返却値とし
て終了する。
【００６６】他方、ステップ６０６でのこりの部分仕様
がない場合は、ステップ６１０で設計データ要求手段１
０４を起動する。なお、設計知識選択手段１０５は設計
制御手段１０２からの関数呼び出しにより実現すること
ができ、その場合、設計データ要求手段１０４は特別な
値の返却値をデータ要求を表す値として、その値を含む
関数値を返却することにより実現する。
【００６７】図７は適合性検査手段１０７と検査データ
要求手段１０６の動作を説明するフローチャートである
。ステップ７０１で適合性検査手段１０７は設計知識選
択手段１０５から、仕様と設計知識１２０とを受け取り
、設計知識１２０から一番目のプログラム断片１２２を
取り出す。次にステップ７０２で、受け取った仕様と取
り出したプログラム断片１２２とを、適合性検査手段１
０７のサブルーチンであるマッチルーチンに入力する。 次にステップ７０３で、マッチの結果を評価し、マッチ
が成功したならばステップ７０４を行う。マッチの結果
がマッチ不成功であるならばステップ７０５を行う。ス
テップ７０４では仕様変換手段１０９を起動し、マッチ
の結果のユニファイヤと仕様と設計知識１２０とを渡す
。ステップ７０５では検査データ要求手段１０６を起動
し、設計知識選択手段１０５に次の入力データの要求を
行う。なお、適合性検査手段１０７は設計知識選択手段
１０５からの関数呼び出しで実現することができ、その
場合、検査データ要求手段１０６では返却値として特別
な値であるＮＩＬを返却することにより検査データの要
求とする。
【００６８】図８は適合性検査手段１０７のサブルーチ
ンであるマッチルーチンの動作を説明するフローチャー
トである。マッチルーチンでは、ステップ８０１によっ
て入力された仕様とプログラム断片１２２とを二つの構
造ａとｂとして扱う。ステップ８０２では、二つの構造
ａとｂがリテラル（定数値）として同じものであれば等
しいと判断する。等しいならばステップ８１１によって
空のユニファイヤを生成しステップ８１５により空のユ
ニファイヤを返却する。ステップ８０２で等しいと判断
されなかったとき、ステップ８０３で構造ａが変数であ
るか否かを判断する。構造ａが変数であるとき、構造ａ
とｂの型が適合するか否かをステップ８１２で束拡張型
処理手段１０８を起動することによって検査する。ステ
ップ８１２による検査の結果をステップ８１３で判定し
、型が適合しなかったならば、ステップ８１０によって
マッチ不可を返却する。型が適合したならばステップ８
１４によって変数ａと構造ｂの組（ユニファイヤ）を作
る。ステップ８１４で生成されたユニファイヤをステッ
プ８１５によって返却する。
【００６９】ステップ８０３で構造ａが変数ではないと
判断されたときは、ステップ８０４によって構造ｂが変
数であるか否かを判断する。構造ｂが変数であるとき、
構造ｂとａの型が適合するか否かをステップ８１２で束
拡張型処理手段１０８を起動することによって検査する
。ステップ８１２による検査の結果をステップ８１３で
判定し、型が適合しなかったならば、ステップ８１０に
よってマッチ不可を返却する。型が適合したならばステ
ップ８１４によって変数ｂと構造ａの組（ユニファイヤ
）を作る。そして、ステップ８１４で生成されたユニフ
ァイヤをステップ８１５によって返却する。
【００７０】ステップ８０４で構造ｂが変数ではないと
判断されたとき、ステップ８０５で構造ａと構造ｂの型
が適合するか否かを束拡張型処理手段１０８を用いて検
査する。次にステップ８０６によってステップ８０５に
よる検査結果から型がマッチするか否かを判定する。型
が適合しない場合マッチ不可を返却する（ステップ８１
０）。構造ａの形式がファンクタａ（子どもａ１　、子
どもａ２　、…、子どもａｊ　）の形で、構造ｂの形式
がファンクタｂ（子どもｂ１　、子どもｂ２　、…、子
どもｂｋ　）の形であるときに、型が適合した場合はｊ
＝ｋである。 ステップ８０７では、型が適合した場合に、構造ａと構
造ｂの各対応するすべての子どもに対して、再びマッチ
ルーチン自身を起動する。ここで対応するすべての子ど
もとは、ｍを１≦ｍ≦ｊとするときの、構造ａｍ　と構
造ｂｍ　のことである。その結果をステップ８０８によ
って判定し、すべての対応する子どもに対してマッチ可
能であるときは、ステップ８０９によって各マッチで得
られたユニファイヤの並びを返却する。マッチ不可の子
どもがあった場合、ステップ８１０によってマッチ不可
を返却する。
【００７１】図９は束拡張型処理手段１０８の動作を説
明するフローチャートである。先ずステップ９０１によ
って束拡張型処理手段１０８は、二つの構造のうちの一
つである構造ａの構造型を、束拡張型処理手段１０８の
サブルーチンである構造型取得手続きによって取得する
。次にステップ９０２によって束拡張型処理手段１０８
は二つの構造のうちの他の一つである構造ｂの構造型を
、束拡張型処理手段１０８のサブルーチンである構造型
取得手続きによって取得する。ステップ９０３ではステ
ップ９０１とステップ９０２で取得した構造ａと構造ｂ
の構造型の交わりの構造型を、束拡張型処理手段１０８
のサブルーチンである構造型交わり手続きによって取得
する。そしてステップ９０４で、ステップ９０３で得ら
れた交わりの構造型が空であるか否かを判定する。交わ
りの構造型が空ではなかった場合は、構造ａと構造ｂの
型は適合したとみなされ、ステップ９０５でこの交わり
の構造型を返却する。交わりの構造型が空の場合は、構
造ａと構造ｂの型は適合しないとみなされ、ステップ９
０６で型の不適合を返却する。
【００７２】図１６は束拡張型処理手段１０８のサブル
ーチンである構造型取得手続きの動作を説明するフロー
チャートである。この図１６のフローチャートによる動
作の説明を行う前に、束拡張型処理手段１０８で用いる
データ構造とその意味について説明する。
【００７３】束拡張型処理手段１０８では構造の型の適
合性を検査する。この構造とは適合性検査手段１０７で
見たように、仕様（部分仕様）あるいはプログラム断片
１２２のものである。仕様（部分仕様）あるいはプログ
ラム断片１２２は、その構造は図１０に示すような、“
ファンクタ名（項、…）”の形式をした木構造であり、
構造中のファンクタ名により分類することができる。フ
ァンクタ名を分類する名前をソートと呼ぶ。一般的には
ソート間には半順序関係が定められており、ソート階層
を形成している。図１１はソートとソート階層の例を表
す図である。プログラム要素１１０１と文１１０２と式
１１０３と条件文１１０４と代入１１０５と加算式１１
０６と減算式１１０７とがソートである。矢印→が張ら
れているソート間には順序関係が存在する。例えば、構
造“ＩＦ（ｘ＝＝ｙ，ｘ＝ｘ＋１，ｘ＝ｘ＋２）”のフ
ァンクタ“ＩＦ”は条件文１１０４に分類される。
【００７４】二つの構造が同じソートに分類されるか、
あるいはどちらかの構造が分類されたソートが一方の構
造が分類されたソートの、順序関係において推移閉包関
係にあるソートである場合に、これらの二つの構造は型
が適合すると言える。例えば一つの構造が加算式１１０
６に分類され、もう一方の構造が式１１０３に分類され
たとき、ソートである加算式１１０６とソートである式
１１０３の間には順序関係が定まっているので、順序関
係において推移閉包関係にあるソートである。したがっ
てこの加算式１１０６に分類される構造と、式１１０３
に分類される構造とは型が適合すると言える。
【００７５】しかし二つの構造が変数であるとき、二つ
の構造が同じソートに分類されるか、あるいはどちらか
の分類されたソートが一方の構造が分類されたソートの
、順序関係において推移閉包関係にあるソートである場
合以外にも、型が適合したと考えられる場合がある。 例えば、二つの変数がそれぞれ文１１０２と式１１０３
に分類されたとする。文１１０２と式１１０３は同じソ
ートではなく、また順序関係において推移閉包関係にあ
るソート（順序関係が定まらない）でもない。しかしこ
の変数のマッチの後条件文１１０４かあるいは代入１１
０５とマッチさせることが可能である。なぜならば条件
文１１０４は文１１０２と、代入１１０５は式１１０３
と順序関係において推移閉包関係にあるためである。こ
のため本発明では、図１１に示すようなソート階層を、
ソート階層の束に拡張して型の適合性を検査する。
【００７６】すべてのソートの集まり（集合）をＳｏｒ
ｔｓとするとき、Ｓｏｒｔｓのべき集合Ｐ（Ｓｏｒｔｓ
）とＰ（Ｓｏｒｔｓ）上の包含関係⊂によって構成され
る半順序集合が存在する。この半順序集合を本実施例で
はＰＯＷ＿ＳＯＲＴＳ［Ｐ（Ｓｏｒｔｓ），⊂］であら
わす。例えば図１２で与えられた三つのソートａ，ｂ，
ｃから成るソート階層をＳｏｒｔｓとするとき、ＰＯＷ
＿ＳＯＲＴＳ［Ｐ（Ｓｏｒｔｓ），⊂］は図１３のよう
になる。図１１のソート階層においても図１３に対応す
るＰＯＷ＿ＳＯＲＴＳ［Ｐ（Ｓｏｒｔｓ），⊂］の階層
を考えることができる。このような階層構造は一般に束
と呼ばれている。
【００７７】Ｓｏｒｔｓの任意の要素ｓに対し集合ｌｏ
ｗｅｒ（ｓ）＝｛ｘ｜ｘ∈Ｓｏｒｔｓ，ｘ≦ｓ｝を与え
ることができる。このように生成されたｌｏｗｅｒ（ｓ
）の集合を本実施例ではＬｏｗｅｒｓと呼ぶ。つまり 　　　　　　Ｌｏｗｅｒｓ＝｛ｘ｜ｘ＝ｌｏｗｅｒ（ｓ
），ｓ∈Ｓｏｒｔｓ｝である。ここで集合Ｌｏｗｅｒｓ
ではその要素間に、包含関係に定まる半順序関係が存在
する。この半順序関係によって定まる階層はもとのＳｏ
ｒｔｓによって定まるソート階層を保存している。図１
２で与えられたソート階層をＳｏｒｔｓとすると、その
Ｌｏｗｅｒｓは図１４に示すようになる。図１１で与え
られたソート階層をＳｏｒｔｓとすると、そのＬｏｗｅ
ｒｓは図１５に示すようになる。これらのソート階層Ｓ
ｏｒｔｓの構造は、Ｌｏｗｅｒｓで与えられる構造と一
対一に対応することがわかる。さらに図１４で示す集合
Ｌｏｗｅｒｓは図１３で示したＳｏｒｔｓのべき集合Ｐ
（Ｓｏｒｔｓ）の部分集合となる。Ｌｏｗｅｒｓの要素
はすべて、Ｐ（Ｓｏｒｔｓ）の要素であり、且つＬｏｗ
ｅｒｓ上の要素の順序関係がＰ（Ｓｏｒｔｓ）上でも保
存されていることがわかる。これらのことから、ソート
階層Ｓｏｒｔｓ上での型の適合性は、Ｓｏｒｔｓのべき
集合Ｐ（Ｓｏｒｔｓ）上での型の適合性に拡張すること
ができる。
【００７８】本実施例では、以上のことより図９に詳細
を示した束拡張型処理手段１０８で用いる構造型をソー
ト階層Ｓｏｒｔｓのべき集合Ｐ（Ｓｏｒｔｓ）の要素と
する。
【００７９】さて、図１６の束拡張型処理手段１０８の
サブルーチンである構造型取得手続きでは、ステップ１
６０１で、入力された構造が変数であるか否かを判定す
る。構造が変数であった場合は、ステップ１６０４で構
造型を取得する。本実施例では、変数である構造には構
造型をその変数の属性として持つようにしているので、
ステップ１６０４では変数である構造から構造型を表す
属性値を取得することにより、変数の構造型を得る。構
造が変数ではない場合は、ステップ１６０２で構造のフ
ァンクタ名とファンクタ名の定義から、その構造の属す
るソートを取得する。ステップ１６０３では、ステップ
１６０２で得たソート名を使い、ＳｏｒｔｓからＬｏｗ
ｅｒｓを得る関数Ｌｏｗｅｒを用いて構造型を得る。こ
のＳｏｒｔｓからＬｏｗｅｒｓを得る関数Ｌｏｗｅｒは
、 Ｌｏｗｅｒ（ｓ）＝｛ｘ｜ｘ∈Ｓｏｒｔｓ，ｘ≦ｓ｝と
定義される。構造型取得手続きはステップ１６０３ある
いはステップ１６０４で求めた構造型を返却する。
【００８０】図１７は束拡張型処理手段１０８のサブル
ーチンである交わりの構造型を得る手続きの動作を説明
するフローチャートである。以上の説明のように、構造
型はソート階層Ｓｏｒｔｓのべき集合Ｐ（Ｓｏｒｔｓ）
の要素であり、構造型の間には集合の交わりに対応する
演算操作を定義できる。ステップ１７０１では、二つの
構造型の交わり演算を行い、得られた構造型を、交わり
の構造型を得る手続きの返却値とする。この返却値が空
集合ならば、ステップ９０４によってその二つの構造型
は適合しないと判定される。
【００８１】図１８は仕様変換手段１０９の動作を説明
するフローチャートである。仕様変換手段１０９は、適
合性検査手段１０７から、部分仕様と適用する設計知識
１２０とユニファイヤとを入力する。まずステップ１８
０１によって、適用する設計知識１２０の関係部１２１
に含まれる関係名を得る。次にステップ１８０２によっ
て関係名が書き換え関係であるか否かを判定し、関係名
が書き換え関係であるときは、ステップ１８０３で書き
換え関係処理手段１１０を起動して入力した部分仕様を
変換する。関係名が書き換え関係でなかったときは、ス
テップ１８０４によって関係名がプリミティブであるか
否かを判定し、関係名がプリミティブであるときは、ス
テップ１８０５でプリミティブ書き換え処理手段１１１
を起動して入力した部分仕様を変換する。関係名がプリ
ミティブでなかったときは、ステップ１８０６によって
関係名がメタプリミティブであるか否かを判定し、関係
名がメタプリミティブであるときは、ステップ１８０７
でメタプリミティブ処理手段１１２を起動して入力した
部分仕様を変換する。関係名がメタプリミティブでなか
ったときは、ステップ１８０９によって関係名を利用者
が用意した関数名と見立てて、その関数に部分仕様と適
用する設計知識１２０とユニファイヤとを渡して、変換
を行う。次にステップ１８１０では、部分仕様と適用し
た設計知識１２０とユニファイヤとどの変換を行ったか
の情報と変換後の部分仕様とをアーギュメントとしてデ
リベーション記録手段１１５を起動する。最後に変換後
の部分仕様を適合性検査手段１０７に返却して終了する
。
【００８２】図１９は書き換え関係処理手段１１０の動
作を説明するフローチャートである。書き換え関係処理
手段１１０は変換すべき部分仕様と適用する設計知識１
２０とユニファイヤとを受け取る。まずステップ１９０
１では、入力仕様１１７中の受け取った部分仕様に対応
する部分木を特別な定数であるｈｏｌｅで置き換える。 ステップ１９０２ではユニファイヤ処理に入力仕様１１
７と受け取ったユニファイヤとを与えて入力仕様中のユ
ニファイヤで与えられた変数に対する置き換えを行う。 ステップ１９０３では、受け取った設計知識１２０の関
係部１２１から関係名を取り出す。ステップ１９０４で
は、関係名がｅｑであるか否かを判定する。本実施例で
は、書き換え関係である関係名としてｅｑを提供してい
る。関係名ｅｑである関係部１２１をもつ設計知識はプ
ログラム断片１２２を二つもつ。そこで関係名がｅｑの
ときは、ステップ１９０５で、受け取った設計知識１２
０の第二番目のプログラム断片１２２を取り出す。次に
ステップ１９０７で、ユニファイヤ処理に二番目のプロ
グラム断片１２２と受け取ったユニファイヤとを与えて
入力仕様中のユニファイヤで与えられた変数に対する置
き換えを行う。関係名がｅｑでないときは、ステップ１
９０６で、ユニファイヤ処理に受け取った部分仕様と受
け取ったユニファイヤとを与えて入力仕様中のユニファ
イヤで与えられた変数に対する置き換えを行う。ステッ
プ１９０８では、ステップ１９０７あるいはステップ１
９０６でユニファイヤ処理を行った構造で、ステップ１
９０１で作った入力仕様１１７中の定数ｈｏｌｅを置き
換える。そして、ステップ１９０８で変換した入力仕様
を返却して終了する。
【００８３】図２０は書き換え関係処理手段１１０のサ
ブルーチンであるユニファイヤ処理の動作を説明するフ
ローチャートである。
【００８４】まずステップ２００１で、受け取った構造
が変数か否かを判定する。変数のときは、ステップ２０
０２で受け取ったユニファイヤ中のその変数に対応する
組を取り出す。例えばユニファイヤが＜＜変数Ｘ、構造
Ａ＞、＜変数Ｙ、構造Ｂ＞＞のとき、変数Ｙに対応する
組とは＜変数Ｙ、構造Ｂ＞であり、変数Ｚに対応する組
は存在しない。ステップ２００３では、ステップ２００
２の結果対応する組が存在したか否かを判定する。対応
する組が存在する時は、ステップ２００４で変数をその
対応する組の構造で置き換える。たとえば受け取った構
造が変数Ｘであり、受け取ったユニファイヤが＜＜変数
Ｘ、構造Ａ＞、＜変数Ｙ、構造Ｂ＞＞のとき、変数Ｘの
代わりに構造Ａを返却値とする。対応する組が存在しな
いときは、受け取った変数そのものを返却する。たとえ
ば受け取った構造が変数Ｚであり、受け取ったユニファ
イヤが＜＜変数Ｘ、構造Ａ＞、＜変数Ｙ、構造Ｂ＞＞の
とき、変数Ｚを返却値とする。受け取った構造が変数で
なかった場合はその構造は“ファンクタ名（子の構造、
…、子の構造ｍ）”の形式をしている。このときステッ
プ２００５によってすべての子の構造に対してユニファ
イヤ処理を行う。いま構造Ａに対してユニファイヤ処理
を行った結果を、“Ｕｎｉｆ（構造Ａ）”とするとき、
ステップ２００５によって、“ファンクタ名（Ｕｎｉｆ
（子の構造１）、…、Ｕｎｉｆ（子の構造ｍ））”を得
て返却値とする。
【００８５】図２１はプリミティブ書き換え処理手段１
１１の動作を説明するフローチャートである。プリミテ
ィブ書き換え処理手段１１１は、適用する設計知識１２
０の関係部１２１がプリミティブ関係であるときにシス
テム固有のプリミティブ変換知識を用いて部分仕様を書
き換える。本実施例ではシステム固有のプリミティブ変
換知識としてｅｑｕａｌを提供している。まずステップ
２１０１で、受け取った構造のファンクタを得る。次に
ステップ２１０２でファンクタ名がｅｑｕａｌか否かを
判定する。ｅｑｕａｌでないとき、ステップ２１０３で
、受け取った構造をそのまま返却する。ｅｑｕａｌのと
きは、ステップ２１０４で、受け取った構造の各子ども
の構造が等しいか否かを検査し、ステップ２１０５で検
査結果を判定する。等しいならばステップ２１０６で、
構造“ＴＲＵＥ（）”を返却する。等しくないならばス
テップ２１０７で、構造“ＦＡＬＳＥ（）”を返却する
。このプリミティブ書き換え手段１１１によって以下の
ような設計知識１２０を記述できるようになる。
【００８６】 Ｒｅｌ　ｅｑ　　ＩＦ（ＴＲＵＥ，Ｘ，Ｙ）−＞　　Ｘ
．Ｒｅｌ　ｅｑ　　ＩＦ（ＦＡＬＳＥ，Ｘ，Ｙ）−＞　
　Ｙ．Ｒｅｌ　ｐｒｉｍ　　ｅｑｕａｌ（Ｘ，Ｙ）−＞
．Ｒｅｌ　ｅｑ　　ｎｏｔ（ＴＲＵＥ）−＞　　ＦＡＬ
ＳＥ．Ｒｅｌ　ｅｑ　　ｎｏｔ（ＦＡＬＳＥ）−＞　　
ＴＲＵＥ．Ｒｅｌ　ｅｑ　　ｉｆ（Ｘ＝＝Ｙ）Ｚ；−＞
　　ＩＦ（ｅｑｕａｌ（Ｘ，Ｙ），Ｚ，）． このように設計知識１２０として、構造の同値関係を扱
えるようになる。
【００８７】図２２はメタプリミティブ処理手段１１２
の動作を説明するフローチャートである。本実施例では
メタプリミティブとして、ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ，ｒｅｍ
ｏｖｅ，ｓｅｔｋｂを用意している。まずステップ２２
０１で、受け取った構造のファンクタ名を得る。次にス
テップ２２０２でファンクタ名がｋｎｏｗｌｅｄｇｅで
あるか否かを判定する。ファンクタ名がｋｎｏｗｌｅｄ
ｇｅであるならば、ステップ２２０３で知識ベース取り
込み手段１１３を起動する。ファンクタ名がｋｎｏｗｌ
ｅｄｇｅでないならば、ステップ２２０４でファンクタ
名がｒｅｍｏｖｅであるか否かを判定する。ファンクタ
名がｒｅｍｏｖｅであるならば、ステップ２２０５で知
識ベース変更手段１１４をｒｅｍｏｖｅとして起動する
。ファンクタ名がｒｅｍｏｖｅでないならば、ステップ
２２０６でファンクタ名がｓｅｔｋｂであるか否かを判
定する。ファンクタ名がｓｅｔｋｂであるならば、ステ
ップ２２０７で知識ベース変更手段１１４をｓｅｔｋｂ
として起動する。ファンクタ名がｓｅｔｋｂでないなら
ば、ステップ２２０８で構造をそのまま返却する。
【００８８】図２３は知識ベース取り込み手段１１３の
動作を説明するフローチャートである。知識ベース取り
込み手段１１３で受け取る構造は、“ｋｎｏｗｌｅｄｇ
ｅ（子の構造）”である。まず、ステップ２３０１では
、受け取った構造の子どもの構造を取り出す。次にステ
ップ２３０２で、取り出した子どもの構造と同じ構造を
第一番目のプログラム断片１２２としてもつ設計知識１
２０を設計知識ベース１１９から一つ取り出す。次にス
テップ２３０３で、対応する設計知識１２０が見つかっ
たか否かを判定する。対応する設計知識１２０が見つか
ったならば、ステップ２３０４で、取り出した設計知識
１２０の関係部１２１から関係名に対応するファンクタ
を生成する。そしてこのファンクタ名と設計知識１２０
のすべてのプログラム断片１２２とから構成される構造
を作る。ステップ２３０５では、ステップ２３０４で作
られた構造を知識ベース取り込み手段１１３の結果とし
てメタプリミティブ処理手段１１２へ返却する。対応す
る設計知識１２０が見つからなかった場合は、ステップ
２３０６で受け取った構造をそのままメタプリミティブ
処理手段１１２へ返却する。
【００８９】図２４は知識ベース変更手段１１４の動作
を説明するフローチャートである。まずステップ２４０
１で、メタプリミティブ処理手段１１２からｒｅｍｏｖ
ｅとして呼び出されたか否かを判定する。ｒｅｍｏｖｅ
として呼び出されたのであるならば、受け取った構造は
“ｒｅｍｏｖｅ（部分構造）”の形式をしており、ステ
ップ２４０２で構造の部分構造を取り出す。次にステッ
プ２４０３で、取り出した部分構造に適合するプログラ
ム断片１２２を第一番目のプログラム断片１２２として
もつ設計知識１２０をすべて、設計知識ベース１１９か
ら取り除く。その後ステップ２４０４で、空構造を返却
する。ｒｅｍｏｖｅとして呼び出されたのでないならば
、ステップ２４０５でメタプリミティブ処理手段１１２
からｓｅｔｋｂとして呼び出されたか否かを判定する。 ｓｅｔｋｂとして呼び出されたのであるならば、受け取
った構造は“ｓｅｔｋｂ（部分構造）”の形式をしてお
り、ステップ２４０６で構造の部分構造を取り出す。ス
テップ２４０７では、取り出された部分構造のファンク
タ名を対応する関係名に変換し、この関係名と部分構造
の子どもの構造とから設計知識１２０を生成する。次に
ステップ２４０８で、生成された設計知識１２０を設計
知識ベース１１９へ登録する。その後ステップ２４０４
で、空構造を返却する。ｒｅｍｏｖｅでもｓｅｔｋｂで
もなければ、ステップ２４０９で、受け取った構造をそ
のまま返却する。
【００９０】次にデリベーション記録手段１１５と設計
過程報告手段１１６について説明する。デリベーション
記録手段１１５は仕様変換手段１０９から呼び出され、
部分仕様と適用する設計知識１２０とユニファイヤと仕
様変換手段１０９で用いた変換の種類と変換後の部分仕
様との組をプログラムデリベーション１２３に記録する
。設計過程報告手段１１６は、仕様の変換過程が終了し
た後に起動することができ、デリベーション記録手段１
１５で生成されたプログラムデリベーション１２３を参
照し、設計過程にそって、変換の種類にあわせて編集さ
れた設計過程報告１２４を出力する。
【００９１】
【発明の効果】以上説明した本発明のプログラム自動生
成装置によれば、以下の効果を得ることができる。
【００９２】（１）部分仕様とその部分仕様の詳細化を
行う設計知識との組を一つずつ生成したことによって、
適用可能な組を無駄に生成しないことが可能となる。
【００９３】（２）設計分割手段を備えているので設計
対象の問題領域を分割して設計することができ、これに
よって部分仕様の検索を常に仕様全体から行わずに済む
ため、検索時間を大幅に減少させることが可能となる。
【００９４】（３）部分仕様と設計知識上の変数どうし
の型検査において、束拡張型処理手段により、階層上か
ら求められる型の束構造上で型検査を行うことによって
従来不当に不適合とみなされた構造どうしもその後のマ
ッチによって正しく解釈可能である場合、適合すると解
釈できる。
【００９５】（４）プリミティブ書き換え処理手段を備
えることにより、プリミティブ関係を導入しプリミティ
ブとして部分仕様の等価性判定を用意することができ、
仕様上の構造の違いを認識して書き換えを起こすことが
可能となる。
【００９６】（５）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベース内の知識を扱えるため、入力された仕様中に
設計知識を取り込み、後の設計詳細化に用いることが可
能となる。
【００９７】（６）プログラムの自動生成過程中に設計
知識ベースに新たな知識を付け加えたり、或る設計知識
を削除することができるために、入力された仕様中の情
報から部品情報を得て後の設計詳細化に用いたり、設計
過程で或る特定の設計知識を適用不能にして設計知識ベ
ースの複雑化を防止したりできる。
【００９８】（７）デリベーション記録手段と設計過程
報告手段とを備えることにより、プログラムの自動生成
過程中の選ばれた部分仕様と設計知識とを記録すること
によって、設計結果のプログラム中に不備な点があった
ときなど、知識ベースの不正箇所や入力仕様の不正箇所
を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す全体構成図である。
【図２】ＢＮＦで定義された構文の例を表す図である。
【図３】ＢＮＦで定義された構文によって記述された記
号列を木に変換した例を表す図である。
【図４】設計制御手段１０２の動作を説明するフローチ
ャートである。
【図５】設計分割手段１０３の動作を説明するフローチ
ャートである。
【図６】設計知識選択手段１０５と設計データ要求手段
１０４の動作を説明するフローチャートである。
【図７】適合性検査手段１０７と検査データ要求手段１
０６の動作を説明するフローチャートである。
【図８】適合性検査手段１０７のサブルーチンであるマ
ッチルーチンの動作を説明するフローチャートである。
【図９】束拡張型処理手段１０８の動作を説明するフロ
ーチャートである。
【図１０】構造の木とファンクタ形式の木との関連を表
す図である。
【図１１】ソートとソート階層の例を表す図である。
【図１２】ソート階層の例を表す図である。
【図１３】ソート階層から生成される束構造を表す図で
ある。
【図１４】ソート階層と対応するべき集合の部分集合を
表す図である。
【図１５】第１１図のソート階層に対応するべき集合の
部分集合を表す図である。
【図１６】束拡張型処理手段１０８のサブルーチンであ
る構造型取得手続きの動作を説明するフローチャートで
ある。
【図１７】束拡張型処理手段１０８のサブルーチンであ
る交わりの構造型を得る手続きの動作を説明するフロー
チャートである。
【図１８】仕様変換手段１０９の動作を説明するフロー
チャートである。
【図１９】書き換え関係処理手段１１０の動作を説明す
るフローチャートである。
【図２０】書き換え関係処理手段１１０のサブルーチン
であるユニファイヤ処理の動作を説明するフローチャー
トである。
【図２１】プリミティブ書き換え処理手段１１１の動作
を説明するフローチャートである。
【図２２】メタプリミティブ処理手段１１２の動作を説
明するフローチャートである。
【図２３】知識ベース取り込み手段１１３の動作を説明
するフローチャートである。
【図２４】知識ベース変更手段１１４の動作を説明する
フローチャートである。
【符号の説明】
１０１…仕様入力手段　　　　　　　　　　　　　　　
　１１６…設計過程報告手段 １０２…設計制御手段　　　　　　　　　　　　　　　
　１１７…仕様１０３…設計分割手段　　　　　　　　
　　　　　　　　１１８…プログラム １０４…設計データ要求手段　　　　　　　　　　１１
９…設計知識ベース １０５…設計知識選択手段　　　　　　　　　　　　１
２０…設計知識 １０６…検査データ要求手段　　　　　　　　　　１２
１…関係部１０７…適合性検査手段　　　　　　　　　
　　　　　１２２…プログラム断片 １０８…束拡張型処理手段　　　　　　　　　　　　１
２３…プログラムデリベーション １０９…仕様変換手段　　　　　　　　　　　　　　　
　１２４…設計過程報告 １１０…書き換え関係処理手段 １１１…プリミティブ書き換え処理手段１１２…メタプ
リミティブ処理手段 １１３…知識ベース取り込み手段 １１４…知識ベース変更手段 １１５…デリベーション記録手段

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときには選択を
    行い、選択可能な設計知識が存在しないときにはその旨
    を前記設計制御手段に通知する設計知識選択手段と、変
    換すべき部分仕様と前記設計知識選択手段で選択された
    適用する設計知識とが適合するか否かを検査し、適合す
    るときにはその部分仕様と適用する設計知識とを出力し
    、不適合のときにはその旨を前記設計知識選択手段に通
    知する適合性検査手段と、該適合性検査手段から出力さ
    れた部分仕様と適用する設計知識とから仕様変換処理を
    選択する仕様変換手段と、適用する設計知識の関係部が
    書き換え関係であるときに前記仕様変換手段から選択さ
    れ、前記適用する設計知識に基づいて部分仕様を書き換
    える書き換え関係処理手段とを有することを特徴とする
    プログラム自動生成装置。
  2. 【請求項２】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、前記設計制御手段から呼び出され、
    前記設計知識ベースによって仕様を表す構文木の根のノ
    ードが書き換え可能か否かを判定し、書き換え不能のと
    き仕様をその部分木に分割しその各々の部分木に対して
    新たに前記設計制御手段を起動させる設計分割手段と、
    前記設計知識ベースから変換すべき部分仕様に適用する
    設計知識を選択可能なときに選択を行う設計知識選択手
    段と、変換すべき部分仕様と前記設計知識選択手段で選
    択された適用する設計知識とが適合するか否かを検査し
    、適合するときにその部分仕様と適用する設計知識とを
    出力する適合性検査手段と、該適合性検査手段から出力
    された部分仕様と適用する設計知識とから仕様変換処理
    を選択する仕様変換手段と、適用する設計知識の関係部
    が書き換え関係であるときに前記仕様変換手段から選択
    され、前記適用する設計知識に基づいて部分仕様を書き
    換える書き換え関係処理手段とを有することを特徴とす
    るプログラム自動生成装置。
  3. 【請求項３】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときに選択を行
    う設計知識選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計
    知識選択手段で選択された適用する設計知識とが適合す
    るか否かを検査し、適合するときにその部分仕様と適用
    する設計知識とを出力する適合性検査手段と、前記適合
    性検査手段から呼び出され、部分仕様の型と設計知識の
    プログラム断片の型とを型階層から導出された型の束の
    空間上にマッピングして型の適合性を判断し変数の型を
    決定する束拡張型処理手段と、前記適合性検査手段から
    出力された部分仕様と適用する設計知識とから仕様変換
    処理を選択する仕様変換手段と、適用する設計知識の関
    係部が書き換え関係であるときに前記仕様変換手段から
    選択され、前記適用する設計知識に基づいて部分仕様を
    書き換える書き換え関係処理手段とを有することを特徴
    とするプログラム自動生成装置。
  4. 【請求項４】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときに選択を行
    う設計知識選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計
    知識選択手段で選択された適用する設計知識とが適合す
    るか否かを検査し、適合するときにその部分仕様と適用
    する設計知識とを出力する適合性検査手段と、該適合性
    検査手段から出力された部分仕様と適用する設計知識と
    から仕様変換処理を選択する仕様変換手段と、適用する
    設計知識の関係部が書き換え関係であるときに前記仕様
    変換手段から選択され、前記適用する設計知識に基づい
    て部分仕様を書き換える書き換え関係処理手段と、適用
    する設計知識の関係部がプリミティブ関係であるときに
    前記仕様変換手段から選択され、システム固有のプリミ
    ティブ変換知識を用いて部分仕様を書き換えるプリミテ
    ィブ書き換え処理手段とを有することを特徴とするプロ
    グラム自動生成装置。
  5. 【請求項５】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときに選択を行
    う設計知識選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計
    知識選択手段で選択された適用する設計知識とが適合す
    るか否かを検査し、適合するときにその部分仕様と適用
    する設計知識とを出力する適合性検査手段と、該適合性
    検査手段から出力された部分仕様と適用する設計知識と
    から仕様変換処理を選択する仕様変換手段と、適用する
    設計知識の関係部が書き換え関係であるときに前記仕様
    変換手段から選択され、前記適用する設計知識に基づい
    て部分仕様を書き換える書き換え関係処理手段と、適用
    する設計知識の関係部がメタプリミティブ関係であると
    きに前記仕様変換手段から選択されるメタプリミティブ
    処理手段と、該メタプリミティブ処理手段から呼び出さ
    れ前記設計知識ベースの内容を前記仕様上に取り込む知
    識ベース取り込み手段とを有することを特徴とするプロ
    グラム自動生成装置。
  6. 【請求項６】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときに選択を行
    う設計知識選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計
    知識選択手段で選択された適用する設計知識とが適合す
    るか否かを検査し、適合するときにその部分仕様と適用
    する設計知識とを出力する適合性検査手段と、該適合性
    検査手段から出力された部分仕様と適用する設計知識と
    から仕様変換処理を選択する仕様変換手段と、適用する
    設計知識の関係部が書き換え関係であるときに前記仕様
    変換手段から選択され、前記適用する設計知識に基づい
    て部分仕様を書き換える書き換え関係処理手段と、適用
    する設計知識の関係部がメタプリミティブ関係であると
    きに前記仕様変換手段から選択されるメタプリミティブ
    処理手段と、該メタプリミティブ処理手段から呼び出さ
    れ、前記仕様上に記述された設計知識を前記設計知識ベ
    ースに加えたり、前記仕様上に記述されたプログラム断
    片に適合する設計知識を前記設計知識ベースから削除す
    る知識ベース変更手段とを有することを特徴とするプロ
    グラム自動生成装置。
  7. 【請求項７】　　設計知識ベースを用いてプログラムの
    仕様の変換を繰り返し目的とするプログラムを生成する
    プログラム自動生成装置において、仕様を入力し構文木
    の形式に変換する仕様入力手段と、該仕様入力手段で得
    られた構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
    と、いくつかのプログラム断片とその間の関係を表す関
    係部とから構成される設計知識の集まりから構成される
    設計知識ベースと、該設計知識ベースから変換すべき部
    分仕様に適用する設計知識を選択可能なときに選択を行
    う設計知識選択手段と、変換すべき部分仕様と前記設計
    知識選択手段で選択された適用する設計知識とが適合す
    るか否かを検査し、適合するときにその部分仕様と適用
    する設計知識とを出力する適合性検査手段と、該適合性
    検査手段から出力された部分仕様と適用する設計知識と
    から仕様変換処理を選択する仕様変換手段と、適用する
    設計知識の関係部が書き換え関係であるときに前記仕様
    変換手段から選択され、前記適用する設計知識に基づい
    て部分仕様を書き換える書き換え関係処理手段と、前記
    仕様変換手段から呼び出され、部分仕様と適用した設計
    知識と変換後の部分仕様との組を記録するデリベーショ
    ン記録手段と、該デリベーション記録手段で生成された
    デリベーションを参照し、設計過程を報告する設計過程
    報告手段とを有することを特徴とするプログラム自動生
    成装置。
JP3069135A 1991-03-08 1991-03-08 プログラム自動生成装置 Pending JPH04280320A (ja)

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