JPH04137039A - プログラム自動生成方式 - Google Patents

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】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は代数的仕様記述言語で記述された形式的仕様か
らオブジェクト指向言語で記述されたオブジェクトを生
成してプログラムを作成するプログラム自動生成方式に
関する。

（従来の技術） 与えられた形式的仕様に基づいてオブジェクト指向言語
で記述されたオブジェクトを形式的に作成する場合、従
来では専ら次のような２つの手法が採られている。その
１つは人間が積極的に介入して、予め定められた手順に
従って前記形式的仕様を段階的に詳細化していく手法で
あり、今１つは制限された論理式に従いながら、自動証
明手法によってオブジェクトを生成していくものである
。

然し乍ら、前者の手法にあっては人間が介入してプログ
ラムが生成されるので、そのプログラムの品質を保証す
ることが難く、また介入の仕方によって異なったプログ
ラムが生成されると云う問題がある。この為、かなりの
熟練者でない限り、この手法によるプログラムの生成を
高品質に行うことか困難であった。また後者の方式であ
ると、未だに生成可能なプログラムのサイズが極めて小
さいので、実用レベルサイズのプログラムを作成するこ
とが困難であった。

一方、ソフトウェアの生産性の向上を目的として、ソフ
トウェアの部品化再利用の手法が提唱されている。しか
しこの部品化再利用の手法には次のような問題があり、
高生産性に対する要求を満たしているとは云い難い。即
ち、この部品化再利用の手法には ■　類似した機能を持つ部品の効率的な検索手段が確立
していない。

■　検索した部品の一部を修正する手順が確立していな
い。

等の不具合かあり、所望とするプログラムを効率良く作
成することかできないと云う問題がある。

（発明が解決しようとする課題） このように従来にあっては、代数的仕様記述言語で記述
された形式的仕様から、高生産性および高品質性の両方
の性質を保ちながらプログラムを生成することが非常に
困難であると云う問題があった。

本発明はこのような事情を考慮してなされたもので、そ
の目的とするところは、形式的仕様記述言語で記述され
た仕様から、所望とするプログラムを生産性良く、しか
も高品質に生成することのできるプログラム自動生成方
式を提供することにある。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 本発明に係るプログラム自動生成方式は、■　代数的仕
様記述言語で記述された仕様に対して、設計プロセスの
途中で生成される代数的仕様記述言語で記述されている
中間生成物、および中間生成物から次の中間生成物への
変換知識を検索する段階的な機能展開手段。

■　検索された設計プロセス間の類似性を判定する手段
。

■　類似性の高い設計プロセス間の整合性を判断する手
段。

■　機能の追加に対して複数の設計プロセスを融合する
手段 ■　そしてこれらの手段により新たに生成された設計プ
ロセスに基づいてオブジェクトを生成する手段 を具備し、オブジェクト指向言語で記述されたオブジェ
クトを協調させて新しい仕様や仕様の変更に対処して新
しいオブジェクトを生成するようにしたものである。

（作　用） このように本発明では、代数的仕様記述言語で記述され
た仕様を段階的に機能展開して設計プロセスの途中で生
成される中間生成物、中間生成物から次の中間生成物へ
の変換知識として求め、設計プロセス間の類似性や整合
性を判定しながら、新たな機能の追加に対して複数の設
計プロセスを融合させてオブジェクトを生成していくの
で、新たな機能の追加や環境の変化、更にはオブジェク
ト間に矛盾が生じた場合でも、オブジェクト同士を協調
させて、自れのオブジェクト、或いは他のオブジェクト
の設計プロセスを再利用するので、人間の介入なしに形
式的仕様から実用レベルサイズのプログラムを自動的に
生成することが可能となる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例に係るプログラム自動生成方式
について説明する。

第１図は実施例方式を実現する概略的な機能構成を示す
ブロック図である。

この方式は、大略的には機能展開手段１、類似性判定手
段２．設計プロセス融合手段３．整合性判定手段４．オ
ブジェクト生成手段５に加えて、設計プロセス中間生成
物知識ベース６、および設計プロセス変換知識ベース７
を具備シて実現される。

与えられた仕様、および中間生成物は、例えばＳ　Ａ　
（Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄ　Ａｎａｌｙｓｉｓ）手法にお
けるＤＦＤ（Ｄａｔａ　Ｆｌｏｗ　Ｄｉａｇｒａ＋ａ）
のバブルとして定義される。

上記バブルは、第２図に示すように入力データを処理し
て出力データを生成する１つの単位である。

尚、ここで取り扱われるバブルの人出力データは、成る
形式に従って詳細に記述されているものとし、バブルの
機能については代数的仕様記述言語によって記述されて
いるものとする。

さて前記ＤＦＤは複数のバブルと、これらのバブル間で
のデータの流れとにより構成される。このようなりＦＤ
における成る１つのバブルの詳細化は、例えば第３図に
示すように下位レベルのＤＦＤを記述することにより実
現される。機能展開手段１は、このようにしてＤＦＤの
バブルを、下位レベルのＤＦＤとして記述することによ
り、与えられた形式的仕様を段階的に詳細化していく機
能として実現される。

さて類似性判定手段２は、与えられた形式的仕様に従い
、設計プロセス中間生成物知識ベース６から、上記仕様
と類似する中間生成物を検索する。

この類似の中間生成物の検索は、その検索単位であるバ
ブルの入出力データに着目してその類似性を判断するこ
とにより実現される。このバブルとしての類似度は、複
数の入出力データについて、各々のデータ間の類似度を
求め、これらの類似度を積算することにより算出される
。

尚、各々のデータは意味ネットワークに基づいて管理さ
れており、成るデータが他のデータに対して意味的に上
位概念であるか、或いは下位概念であるかについては、
上記意味ネットワークを辿ることにより判定される。

類似性判定手段２は、このような類似度に従い、前記設
計プロセス中間生成物知識ベース６から、与えられた仕
様（バブルの形式）に類似する中間生成物を検索するこ
とになる。

またこのようにして検索される中間生成物には、その中
間生成物から次の中間生成物である下位のＤＦＤへの変
換知識が付随して記述されている。

さて上記変換知識には、仕様を実際に詳細化していく為
の具体的な知識である詳細化知識と、この詳細化知識の
抽象的表現に対する補足説明に相当する知識としてのメ
タ知識との２種類かある。

具体的には、上記メタ知識は、例えば （ａ）　　多くの入出力データを持つバブルを、ヒユー
リスティックスにより各バブルの入出力データか少なく
なるように展開する。

（ｂ）　　出力データの１つに対して、機能か１つ対応
するようにバブルを展開する。

（ｃ）　　仕様を記述した等式における右辺の記述に基
づいてバブルを展開する。

（ｄ）　　性能に応してバブルを展開する。

等として与えられる。また前記詳細化知識は、例えば （Ａ）　　バブルを具体的にどのようにして展開したの
かを、代数的仕様記述を用いて記述た情報。

（Ｂ）　　バブルにおける入出力データを関連付ける演
算を、代数的仕様記述を用いて記述した情報。

等として与えられる。

類似性判定手段２は、このような変換知識を上述した如
く検索される中間生成物に付随して前記設計プロセス変
換知識ベース７から検索する。

−ｉ曇！オブジェクト生成手段５は上述した如く検索さ
れた中間生成物およびこれに付・随した変換知識と、前
述した如く与えられた仕様とに基づき、この仕様と上記
中間生成物の差異を反映したオブジェクトを生成する。

この際、オブジェクト生成手段５は上記仕様と中間生成
物との差異を次の３つに分類し、前記整合性判定手段４
および設計プロセス融合手段３と協調してオブジェクト
の生成を行う。

即ち、仕様と中間生成物との差異は ■　中間生成物の入出力の要素が、与えられた仕様の入
出力の要素を含んでいる。

■　与えられた仕様の入出力の要素が、中間生成物の入
出力の要素を含んでいる。

■　与えられた仕様の入出力の要素の一部と、中間生成
物の入出力の要素の一部が等しい。

と云う３つのケースに分類される。

尚、例えばバブルＡの入出力の要素が、バブルＢの入出
力の要素を［含むコどは、［バブルＢの入出力データと
して現われている要素の全てが、バブルＡの入出力デー
タとして現われているコことを意味する。ここで取り扱
われる入出力データは、必すしも構文的に一致している
必要はなく、意味的に一致していれば良い。

またバブルＡの成る要素Ｉの意味が、バブルＢの要素Ｊ
の意味的に下位概念であるような場合であって、且つバ
ブルＡ、Ｂの他の要素か等しい場合には、バブルＢはバ
ブルＡを含み、逆にバブルＡはバブルＢを含まないこと
を意味する。

このような定義の下で上述した如く分類される３つのケ
ースにおける、それぞれの設計プロセスの再利用手法に
ついて以下に説明する。尚、ここでは便宜上、与えられ
た仕様をバブルＡとし、機能展開して検索した中間生成
物をバブルＢとして説明する。

■に示す［中間生成物の入出力の要素が、与えられた仕
様の入出力の要素を含んでいる］場合には、先ずバブル
Ｂを機能展開手段２によって展開し、−段下位のＤＦＤ
を作成する。そして展開されたＤＦＤの中にバブルＡの
要素だけからなるバブルが存在するか否かを調べる。仮
に展開した一段下位のＤＦＤの中にバブルＡの要素たけ
からなるバブルが存在しないならば、更にそのバブルを
展開し、これ以上展開できなくなるまで、つまり各バブ
ルの入出力の要素がそれぞれ１個となるまて展開する。

この時点においても展開されたＤＦＤにバブルＡの要素
たけからなるバブルかｑ在しないならば、検索したバブ
ルＢかバブルＡと意味的に離れていたと判断し、バブル
Ｂに変えて他のバブルＣを検索する。

逆に展開したＤＦＤの中にバブルＡの要素だけからなる
バブルか存在する場合には、バブルＢがバブルＡに類偏
していると判断し、前記バブルＢの中てバブルＡに関与
するバブルのみを抽出する。

そしてオブジェクト生成手段５により、抽出したバブル
に付随する変換知識を利用して前記バブルＡに対するプ
ログラムを生成する。

■に示す［与えられた仕様の入出力の要素が、中間生成
物の入出力の要素を含んでいる］場合には、先ずバブル
Ａの要素からバブルＢの要素を差し引き、バブルＡの残
された要素を検索キーとして中間生成物を検索する。中
間生成物の検索を、バブルＡの残された要素を含むバブ
ルを対象として行う。そしてこの検索により見出された
中間生成物をバブルＣとする。

しかる後、上述した■の場合と同様にして上記バブルＣ
を展開し、バブルＡにとって必要な変換知識を抽出する
。そしてバブルＡについての変換知識と、求められたバ
ブルＣにおける前記バブルＡにとって必要な変換知識と
を、前記整合性判定手段４および設計プロセス融合手段
３によりマージする。このマージ結果に基づき、前記オ
ブジェクト生成手段５により前記バブルＡに対するプロ
グラムを生成する。

■に示す［与えられた仕様の入出力の要素の一部と、中
間生成物の入出力の要素の一部が等しいコ場合には、先
ずバブルＢを■の場合と同様に展開し、バブルＡに関す
るバブルのみを抽出して、そのバブルに付随する変換知
識を求める。一方、上述した■の場合と同様にしてバブ
ルＡの要素からバブルＢの要素を差し引き、前記バブル
Ａの残された要素を検索キーとして求められるバブルＣ
の、前記バブルＡにとって必要な変換知識を検索する。

このようにして求められる２種類の変換知識を、前記整
合性判定手段４および設計プロセス融合手段３によって
マージする。そしてこのマージ結果として示される設計
プロセスを利用し、前記オブジェクト生成手段５により
前記バブルＡに対するプログラムを生成する。

このようにして、与えられた仕様（バブルＡ）に対して
類似性の高い中間生成物（バブルＢ）を検索し、検索さ
れた中間生成物とその中間生成物に付随する変換知識と
に基づいて設計プロセス間の整合性を判断し、適宜複数
の設計プロセスを融合して新しい設計プロセスを生成す
ることにより、矛盾のないプログラムを高品質に、且つ
生産性良く生成することか可能となる。

尚、本発明は上述した実施例に限定されるものではない
。例えば中間生成物への変換知識として前述した詳細化
知識やメタ知識以外のものを用いることも勿論可能であ
る。また中間生成物への展開の手法も種々変形可能であ
り、要するに本発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々
変形して実施することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、新たな機能の追加
や環境の変化、更にはオブジェクト間に矛盾か生じた場
合でも、オブジェクト同士を協調させて仕様に適合した
設計プロセスを求めることかできるので、与えられた仕
様に基づく高品質なプログラムを生産性良く生成するこ
とが可能となる等の実用上多大なる効果が奏せられる。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の一実施例に係るプログラム自動生成方式に
ついて示すもので、 第１図は実施例方式を実現する概略的な機能構成を示す
ブロック図、第２図は検索の単位である中間生成物の形
態を示す図、第３図は成るバブルを展開したときのＤＦ
Ｄの形態を示す図である。 １・・・機能展開手段、２・・・類似性判定手段、３・
・プロセス融合手段、４・・・整合性判定手段、５・・
・オブジェクト生成手段、６・・・中間生成物知識ベー
ス、７・・・変換知識ベース。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 設計プロセスの途中で生成される中間生成物を記憶した
   中間生成物知識ベース、および中間生成物から次の中間
   生成物への変換知識を記憶した変換知識ベースを参照し
   て代数的仕様記述言語で記述された仕様に類似する中間
   生成物とその変換知識を検索する手段と、検索された中
   間生成物とその変換知識とに基づいて複数の設計プロセ
   ス間の整合性を判断する手段と、この整合性の判断結果
   に従って複数の設計プロセスを融合して新しいオブジェ
   クトを生成する手段とを具備したことを特徴とするプロ
   グラム自動生成方式。