JPH05181651A - プログラム自動生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 設計知識を変換対象部分と変換対象にならな
い部分に分離することにより、変換途中の仕様を小さく
保ち検索時間を削減する。 【構成】 設計知識１０９の集まりから設計知識ベース
１１０を作る設計知識ベース生成手段１０６と、仕様１
０８を入力し構文木形式に変換する仕様入力手段１０１
と、構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段１
０２とを備え、設計知識選択手段１０３により、設計知
識ベース１１０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その部分仕様と設計知識を適合
性検査手段１０４に渡し、部分仕様と適用する設計知識
が適合可能であるとき仕様変換手段１０５に部分仕様と
適用する設計知識を渡して仕様変換処理を選択し、書き
換え関係のときに部分仕様を書き換え、置き換え手段に
より書き換え後の仕様と設計知識ベースに格納されてい
る置き換えデータを用いてプログラムを生成する。

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、構文木の形式に変換された入力仕様から
設計知識ベースを用いて目的とするプログラムに変換す
るプログラム自動生成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の構文木の形式に変換された入力仕
様から設計知識ベースを用いて目的とするプログラムに
変換するプログラム自動生成装置には、図８に示すよう
に、設計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システムがある。

【０００３】このような装置では、仕様入力手段２０１
は仕様２０６を入力し構文木の形式に変換し、設計制御
手段２０２は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２０８として出力する。設
計知識選択手段２０３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から構成される設計知識の集
まりからなる設計知識ベース２０７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２０４にその部分仕様と設計知識を渡し選択可能な
設計知識が存在しないときその旨設計制御手段２０２に
通知する。

【０００４】適合性検査手段２０４は、部分仕様と適用
する設計知識が適合するか否かを検査し、適合可能であ
るとき仕様変換手段２０５に部分仕様と適用する設計知
識を渡し、仕様変換手段２０５は、部分仕様と適用する
設計知識から適用する設計知識の関係部が書き換え関係
であるときに部分仕様を書き換える。

【０００５】図９は設計知識選択手段２０３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２０３
は設計すべき仕様を受け取ると、ステップ６０１によっ
てその仕様に適用する知識ベース２０７を得る。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
い知識ベース２０７中の設計知識があるか検査する。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、設計知識を取り出し、この設計知識と設計すべ
き仕様との組を適合性検査手段２０４へ渡す。

【０００６】ステップ６０５では、適合性検査手段２０
４の結果が不適合でなければ、適合性検査手段２０４が
返却した変換済み仕様を返却値として設計制御手段２０
２にもどり、適合性検査手段２０４の結果が不適合なら
ば、次の設計知識を得るためにステップ６０２へもど
る。ステップ６０２によって適用すべき設計知識がなか
ったとき、ステップ６０６を行なう。

【０００７】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２
０３を適用していないものがないか検査する。まだ設計
知識選択手段２０３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によって新たに設計知識選択手段２０３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。

【０００８】ステップ６０９によりこの結果を評価し変
換不能であったならば、ステップ６０６にもどり、変換
されたならば、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。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で変換不能を
返却する。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、この従来の
プログラム自動生成装置にあっては、設計知識選択手段
において変換途中の構文木形式の仕様から変換可能な部
分を選択する際に、部分仕様に対して新たに設計知識選
択手段を駆動し、変換可能な部分を探す。このとき変換
可能であるか否かを判定する適合性検査手段が何度も用
いられる。全ての変換可能部分仕様がなくなり変換が終
了するまでに用いられる適合性検査手段の適用回数は膨
大な数になる。この適合性検査手段は、変換対象の仕様
の部分仕様の個数が多くなれば多くなるほど、変換可能
な部分仕様を見つけ出すために適用される回数が増える
ことになる。

【００１０】一方、仕様変換手段では、関係が書き換え
関係である場合に知識ベース中の設計知識の最初のプロ
グラム断片に適合した、部分仕様を二つ目のプログラム
断片に書き換える。したがって、書き換えられる部分仕
様に対して、新たに書き換えるプログラム断片が大きい
場合には書き換えて行くにつれて書き換え対象の仕様が
大きくなり変換対象の仕様の部分仕様の個数が多くな
る。特に、設計知識ベースを部品利用システムとして用
いる場合は、部品展開を指定する部分仕様に比べて書き
換えられるプログラム断片が非常に大きいことが多くな
る。

【００１１】このように従来の技術では、設計知識によ
って仕様の書き換えが行なわれる間に仕様が大きくな
り、変換が終了するまでの処理時間が多くなってしまう
という問題がある。

【００１２】本発明は、上記の問題点にかんがみてなさ
れたもので、仕様の変換が終了するまでの処理時間の短
縮を図ったプログラム自動生成装置の提供を目的とす
る。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明のプログラム自動生成装置は、設計知識を用いて
プログラムの仕様の変換を繰り返して目的とするプログ
ラムに変換するプログラム自動生成装置において、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から
構成される設計知識の集まりから設計知識ベースを作る
設計知識ベース生成手段と、仕様を入力し構文木形式に
変換する仕様入力手段と、構文木形式の仕様の変換を制
御する設計制御手段と、上記設計知識ベース生成手段に
よって生成された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その部分仕様
と設計知識を選択する設計知識選択手段と、該選択され
た部分仕様と適用する設計知識が適合するか否かを検査
し、適合可能であるとき該部分仕様と適用する設計知識
を送出する適合性検査手段と、該送出された部分仕様と
適用する設計知識から仕様変換処理を選択し適用する設
計知識の関係部が書き換え関係であるときに部分仕様を
書き換える仕様変換手段と、書き換え後の仕様と設計知
識ベースに格納されている置き換えデータを用いて最終
的なプログラムを生成する置き換え手段とを備えた構成
としてある。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。本発明および従来の技術では仕様を記述す
る言語の構文は文脈自由文法定義されていると考えてい
る。また本実施例では仕様と最終的に出力するプログラ
ムと設計知識中のプログラム断片を表現する言語は、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、・・・ ）という形のものである。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。

【００１５】図２で示されるＢＮＦ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ａｓｓｉ
ｇｎを持つ項記述、ａｓｓｉｇｎ（“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
れた任意の仕様を、構文木に変換することが可能とな
る。

【００１６】図１は本発明の一実施例を示す全体構成図
である。図に示すプログラム自動生成装置において、１
０６はいくつかのプログラム断片とその間の関係を表す
関係部から構成される設計知識の集まり１０９から設計
知識ベース１１０を作る設計知識ベース生成手段であ
る。１０１は仕様１０８を入力し構文木形式に変換する
仕様入力手段である。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１０８を入力し、上記に
示した手法により構文木に変換する。１０２は構文木形
式の仕様の変換を制御する設計制御手段である。

【００１７】また、１０３は設計知識選択手段であり、
設計知識ベース生成手段１０６によって生成された設計
知識ベース１１０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その部分仕様と設計知識を後
述の適合性検査手段１０４に渡す。適合性検査手段１０
４は、部分仕様と適用する設計知識が適合するか否かを
検査し、適合可能であるとき後述の仕様変換手段１０５
に部分仕様と適用する設計知識を渡す。

【００１８】仕様変換手段１０５は部分仕様と適用する
設計知識から仕様変換処理を選択し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部分仕様を書き換え
るものである。１０７は、書き換え後の仕様と設計知識
ベース１１０に格納されている置き換えデータ１１４を
用いて最終的なプログラムを生成する置き換え手段であ
る。

【００１９】したがって、実施例に係るプログラム自動
生成装置によれば、設計知識ベース生成手段１０６は、
例えば、図４に示す設計知識を一つもつ設計知識の集ま
り１０９を入力すると、設計知識のプログラム断片２に
格納されたプログラム断片を表現する構文木中で、書き
換え対象となることがなくまた変数を含まない部分木を
抽出し知識ベース１１０を生成する。ここで書き換え対
象となることがないとは、その部分木が今変換仕様とし
ている設計知識の集まりによって、変換可能となる構造
を持っていないことである。

【００２０】したがって設計知識ベース生成手段１０６
では、書き換え関係の場合は各設計知識のプログラム断
片１とマッチする構造を持たずかつ変数を持たない部分
木を抽出し置き換えデータ１１４を生成し、元の部分木
を置き換えデータへのタグにかえることによって設計知
識ベース１１０を生成する。例えば、図４に示す設計知
識の集まりから図５に示す設計知識が生成される。図５
のプログラム断片２の木の持つノードの数は、生成前の
プログラム断片と比べて非常に少なくなっていることが
わかる。

【００２１】したがって、設計知識選択手段１０３にお
いて、従来の技術で述べた図９による変換可能部分木の
検査対象のノードがへり、本実施例では、変換が高速に
行われることになる。

【００２２】本実施例の置き換え手段１０７は、変換不
能になった仕様を設計制御手段から受け取り、その仕様
中に含まれる置き換えデータへのタグを、設計知識ベー
ス１１０中の置き換えデータ１１４を参照して、置き換
えデータ１１４に置き換えることにより、最終的なプロ
グラムを生成する。例えば、図３に示す入力木を図５で
示す知識ベースを用いて変換すると、図６に示す仕様が
設計制御手段から出力され、置き換え手段１０７は図５
の設計知識ベースを用いて、図７に示すプログラムを生
成する。

【００２３】

【発明の効果】以上説明したように本発明のプログラム
自動生成装置によれば、設計知識ベース生成手段によっ
て、設計知識を変換対象部分と変換対象にならない部分
に分離したことにより、変換途中の仕様を小さく保ち無
駄な検索時間をなくすることができる。さらに最終的な
変換結果に変換対象にならない部分をもどすことにより
従来の変換結果と同じ変換結果を得ることができるとい
う結果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るプログラム自動生成装置
の全体構成を示す図である。

【図２】ＢＮＦで記述された構文の例を表す図である。

【図３】ＢＮＦで記述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示す図である。

【図４】設計知識の集まりの例を示す図である。

【図５】図４で示す設計知識の集まりの例を、設計知識
ベース生成手段によって生成した設計知識ベースの例で
ある。

【図６】図３で示す木を図５で示す設計知識ベースによ
って変換した結果設計制御手段が出力する仕様を表す木
の例である。

【図７】図６で示す仕様を図５で示す設計知識ベースを
用いて、置き換え手段が生成したプログラムの例であ
る。

【図８】従来のプログラム自動生成装置の一例を示す図
である。

【図９】従来および実施例に係る設計知識選択手段の動
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 １０２ 設計制御手段 １０３ 設計知識選択手段 １０４ 適合性検査手段 １０５ 仕様変換手段 １０６ 設計知識ベース生成手段 １０７ 置き換え手段 １０８ 仕様 １０９ 設計知識の集まり １１０ 設計知識ベース １１１ 設計知識 １１２ 関係部 １１３ プログラム断片 １１４ 置き換えデータ １１５ プログラム

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 設計知識を用いてプログラムの仕様の変
   換を繰り返して目的とするプログラムに変換するプログ
   ラム自動生成装置において、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から構成される設計知識の
   集まりから設計知識ベースを作る設計知識ベース生成手
   段と、仕様を入力し構文木形式に変換する仕様入力手段
   と、構文木形式の仕様の変換を制御する設計制御手段
   と、上記設計知識ベース生成手段によって生成された設
   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その部分仕様と設計知識を選択す
   る設計知識選択手段と、該選択された部分仕様と適用す
   る設計知識が適合するか否かを検査し、適合可能である
   とき該部分仕様と適用する設計知識を送出する適合性検
   査手段と、該送出された部分仕様と適用する設計知識か
   ら仕様変換処理を選択し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部分仕様を書き換える仕様変換
   手段と、書き換え後の仕様と設計知識ベースに格納され
   ている置き換えデータを用いて最終的なプログラムを生
   成する置き換え手段とを備えたことを特徴とするプログ
   ラム自動生成装置。