本研究の中心的課題となるのは並列プログラムとその挙動をプログラマに対し て視覚的に提示する部分の基本設計である。並列処理に適合する帰納的記号処 理の意味論の研究はバックグラウンドの基盤研究として行なう。特に前者に関 しては以下の点に注目して設計を行う。
限られた面積のディスプレイ上に、大規模なプログラムの構造を詳細かつ一度 に表示することは不可能である。したがって、おおまかな構造を狭い面積に表 示する手法が重要となる。
ビジュアルプログラミング環境であろうと、古典的なテクストベースのプログ ラミング環境であろうと、プログラムが静的な図形やテクストにより表現され ることに変わりはない。一方、プログラムの実行は、本質的に動的である。動 的な挙動を静的な表現に押し込めざるを得ないところに、プログラミングの難 しさがある。
近年、さまざまオブジェクト指向設計法が提案されており、それにともないプ ログラムの設計段階で描くべき図についても、ある程度標準的なものが定まり つつある。たとえば、オブジェクト間の関連の図、データフロー図、オブジェ クト内の状態遷移の図、イベントのトレース図などが提唱されている。このよ うなプログラム設計段階の図表現に関する研究の成果を重視すべきである。
本研究では、これらの点を踏まえた上で、最近オブジェクト指向設計法などの 分野で注目を集めているデザインパターンの概念を取り入れる。通常のデザイ ンパターンは、単なるドキュメントの集まりに過ぎないが、本研究では、プロ グラミング環境の GUI を用いて直接的に定義および操作できる対象としてパ ターンを考え直す。 そのために必要な言語およびユーザインタフェースの設 計と試作を行う。
一方バックグラウンドとして行なわれる帰納的記号処理の意味論の開発につい ては、確率論とホーンプログラムの最小モデル意味論の融合させた分布意味論 が基本となる。分布意味論とは確率論とホーンプログラムの最小モデル意味論 を融合させたものであり、最小モデルを成分が０または１の無限次元の確率ベ クトルの実現値としてとらえる。分布意味論を持つプログラムは統計的データ により「訓練可能」である。「訓練」は大量の数値計算と大量の記号処理が混 在する従来にない計算過程であり並列処理による効率化が期待される部分であ る。