鵜川 始陽 (うがわ ともはる/Ugawa, Tomoharu)

東京大学 大学院情報理工学系研究科 創造情報学専攻 准教授 京都大学博士（情報学） 〒113-8656 東京都文京区本郷7-3-1 東京大学情報理工学系研究科創造情報学専攻 E-mail: remove.this.part@ugawa@ci.i.u-tokyo.ac.jp@remove.this.part TEL: 03-5841-4383 researchmap: https://researchmap.jp/ugawa

履歴

• 2000年 京都大学工学部情報学科卒業
• 2002年 京都大学大学院情報学研究科修士課程修了
• 2005年 京都大学大学院情報学研究科博士後期課程修了
• 2005年〜2008年 京都大学大学院情報学研究科研究員(特任助教)
• 2008年〜2014年 電気通信大学情報理工学研究科助教
  (2012年9月〜12月 イギリス ケント大学客員講師)
• 2014年〜2020年　高知工科大学情報学群准教授
• 2020年〜　東京大学大学院情報理工学系研究科准教授

研究室

翻訳しました

PPLサマースクール 2021

「JavaScriptエンジンの実装技術」[スライド]

研究

プログラミング言語とその処理系の研究をしています． JavaやJavaScriptなどのマネージド言語の実行系に 興味があり，特にガベージコレクションやハードウェア の特性に合わせた効率化に興味があります． 様々な角度から安全で効率のよい実行系を作る技術の研究をしています．

最近の研究テーマ

不揮発性メモリを使ったJavaの永続化ヒープ

突然電源が切れてもメモリ上のデータが失なわれない Java 仮想機械を目指しています． メインメモリに不揮発性メモリ（NVM）を使ったシステムでは， 電源が失われても NVMに書き込んだデータを保持することができます． しかし，データ構造を更新する一連の書込みの途中で電源が切れる可能性があり， NVM 上のデータを常に整合性がとれた状態にしておくのは至難の業です． キャッシュメモリから書き戻されたデータだけが NVM に書き込まれることや， マルチスレッドアプリケーションでは複数のスレッドが並行して NVM 上のデータにアクセスする可能性があることを考慮すると，なおさらです． この研究では，マネージド言語である Java を対象に，オブジェクトを NVM 上に配置して，突然電源が切れても再起動後に復元できる仕組みを開発しています． いつ電源が切れても復元できるよう，NVM 上のデータがどの瞬間も不整合な状態にならないことを保証しつつ， 性能を稼ぐのが難しいところです．

組込みシステム向けJavaScript処理系

IoT 向けのマイコンなどの組込みシステム（100 KB〜のメモリを想定）で動作する JavaScript インタプリタ eJS を開発しています．このインタプリタを使えば，JavaScriptのプログラム をそのままマイコンで実行できます． 組込みシステムは一般にメモリが少なく実行速度も遅いですが， 個々のシステムで実行されるプログラムは固定されている傾向があります． ブラウザの JavaScript エンジンは， どのようなプログラムでも実行できるようにするために仕組みが複雑になりがちです． eJS は対象のシステム毎に， そのシステムやそこで実行するプログラムに特化したインタプリタを自動生成します． このとき，不要な機能を削ぎ落し，使う機能だけが高速に動作するインタプリタを生成します．

大規模システム向け並行ガーベージコレクション

研究発表 (一部日本語preprint有ります!)

• Yilin Zhang, Omkar Dilip Dhawal, V Krishna Nandivada, Shigeru Chiba, Tomoharu Ugawa
  Reducing Write Barrier Overheads for Orthogonal Persistence
  Proc. ACM SIGPLAN International Conference on Software Language Engineering (SLE 2024)
  ACM, pp. 210--223, October 21-22, 2024, Pasadena, USA.
  doi: https://doi.org/10.1145/3687997.3695646 [slides presented by Omkar] [artifact]
• Akira Inoue, Tomoharu Ugawa, Shigeru Chiba
  A Managed Memory System for Micro Controllers with NOR Flash Memory
  Proc. ACM SIGPLAN International Symposium on Memory Management (ISMM 2024)
  Pages 57 - 67, Copenhagen Denmark, 25 June, 2024
  doi: https://doi.org/10.1145/3652024.3665511
• Takato Hideshima, Shigeyuki Sato, Tomoharu Ugawa
  Collective Allocator Abstraction to Control Object Spatial Locality in C++
  The Art, Science, and Engineering of Programming, 2024, Vol. 8, Issue 3, Article 15
  doi: https://doi.org/10.22152/programming-journal.org/2024/8/15
  
• Masaki Nakata, Shigeyuki Sato, Tomoharu Ugawa
  General-purpose Asynchronous Periodic Checkpointing in Hybrid Memory
  Proc. 52nd International Conference on Parallel Processing (ICPP 2023)
  pp. 675 -- 684, August 7-9, 2023, Utah, USA.
  doi: https://doi.org/10.1145/3605573.3605648
  
• Tetsuro Yamazaki, Tomoki Nakamaru, Ryota Shioya, Tomoharu Ugawa, Shigeru Chiba:
  Collecting Cyclic Garbage across Foreign Function Interfaces
  Proceedings of the ACM on Programming Languages, Volume 7, Issue PLDI (PLDI 2023), Article No.: 130, pp. 591 -- 614
  doi: https://doi.org/10.1145/3591244
  
• Wanhong Huang, Stefan Marr, Tomoharu Ugawa
  Optimizing the Order of Bytecode Handlers in Interpreters using a Genetic Algorithm
  Proc. the 38th ACM/SIGAPP Symposium on Applied Computing (SAC 2023)
  ACM, pp. 1384--1393, March, 2023.
  doi: https://doi.org/10.1145/3555776.3577712
• Ugawa, T., Marr, S., Jones, R. E.
  Profile Guided Offline Optimization of Hidden Class Graphs for JavaScript VMs in Embedded Systems
  Proc. Virtual Machines and Language Implementations (VMIL 2022)
  ACM, pp. 25--35, December 5, 2022.
  doi: https://doi.org/10.1145/3563838.3567678 [スライド]
• Hirasawa, Y., Iwasaki, H., Ugawa, T., Onozawa, H.
  Generating Virtual Machine Code of JavaScript Engine for Embedded Systems
  Journal of Information Processing, Vol. 30, pp. 679--693, 2022.
  doi: https://doi.org/10.2197/ipsjjip.30.679
  特選論文
• Matsumoto, K., Ugawa, T., Iwasaki, H.
  Replication-based object persistence by reachability
  Proc. International Symposium on Memory Management (ISMM 2022)
  ACM, pp. 43--56, June 14, 2022.
  doi: https://doi.org/10.1145/3520263.3534653
• 小野澤拓, 岩崎英哉, 鵜川始陽
  アプリケーションと実行環境に適応したカスタマイズが可能なJavaScript 処理系
  コンピュータソフトウェア, Vol. 38, pp. 3_23 -- 3_40, 2021
  doi: https://doi.org/10.11309/jssst.38.3_23
• 松本康太郎, 高田喜朗, 鵜川始陽
  不揮発性メモリを用いたJavaオブジェクト永続化のオーバヘッドの調査
  コンピュータソフトウェア, Vol. 38, pp. 2_14 -- 2_19, 2021
  doi: https://doi.org/10.11309/jssst.38.2_14
• Onozawa, H., Ugawa, T., Iwasaki, H.
  Fusuma: Double-ended Threaded Compaction
  Proc. International Symposium on Memory Managemen (ISMM 2021), ACM, pp. 94--106, June, 2021.
  June 22, 2021
  doi: https://doi.org/10.1145/3459898.3463903
  [preprint]
• Ugawa, T., Fujimoto, T.
  Finding Errors in Registrations of Local Variables Using Coccinelle for Accurate Garbage Collection
  Journal of Information Processing, Vol. 28, pp. 169--177, 2020.
  doi: https://doi.org/10.2197/ipsjjip.28.169 [日本語preprint] [スライド]
• Nonaka, T., Ugawa, T.
  Design and Implementation of Superinstructions for JavaScript Virtual Machine Generation System for Embedded Systems eJSTK
  Journal of Information Processing, Vol. 27, pp. 658--670, 2019.
  doi:https://doi.org/10.2197/ipsjjip.27.658 [日本語 preprint]
• Ugawa, T., Iwasaki, H., Kataoka, T.
  Collecting Type Information Using Unit Tests for Customization of JavaScript Virtual Machines
  14th Workshop on Implementation, Compilation, Optimization of Object-Oriented Languages, Programs and Systems (ICOOOLPS 2019), Article No. 2, pp. 1--4, July 19, 2019
  DOI: https://doi.org/10.1145/3340670.3342425
  [slide]
• Matsumoto, K., Ugawa, T.
  Visualization of Counterexamples of Memory Model-Aware Model Checking Using SPIN
  Journal of Information Processing, Vol. 27, pp. 489--498, 2019.
  doi: https://doi.org/10.2197/ipsjjip.27.489
  [日本語 preprint]
• Ugawa, T., Iwasaki, H., Kataoka, T.
  eJSTK: Building JavaScript Virtual Machines With Customized Datatypes for Embedded Systems
  Journal of Computer Languages
  Vol. 51, pp. 261--279, Elsevier, April 2019.
  doi: https://doi.org/10.1016/j.cola.2019.01.003
  [PDF (free download until July 16, 2019) ] [preprint] [software]
• Ugawa, T., Ritson, C. G., Jones, R. E.
  Transactional Sapphire: Lessons in High Performance, On-the-fly Garbage Collection
  Transactions on Programming Languages and Systems (TOPLAS)
  Vol. 40 Issue 4, Article No. 15, December 2018.
  doi:10.1145/3226225 [preprint] [software]
• Ugawa, T., Iwasaki, H.
  Generating a Minimal JavaScript VM Specialized for Target Applications
  2018 Virtual Machines and Language Implementations (VMIL 2018), November 6, 2018
  [slide] [software]
• Kataoka, T., Ugawa, T., Iwasaki, H.
  A Framework for Constructing JavaScript Virtual Machines with Customized Datatype Representations
  The 33rd ACM/SIGAPP Symposium On Applied Computing (SAC 2018), pp. 1238--1247, ACM, April 9-13, 2018
  doi:10.1145/3167132.3167266 [software]
• Matsumoto, K., Ugawa, T., Abe,. T
  Improvement of a Library for Model Checking under Weakly Ordered Memory Model with SPIN
  Journal of Information Processing, Vol. 26, pp. 314--326, 2018.
  doi:https://doi.org/10.2197/ipsjjip.26.314 [software] [日本語 preprint]
• Ugawa, T., Abe, T., Maeda, T.
  Model Checking Copy Phases of Concurrent Copying Garbage Collection with Various Memory Models
  Proc. OOPSLA 2017, ACM, pp. 53:1 -- 53:26, October 2017.
  doi:10.1145/3133877 [slide] [software (see Source Materials)]
• Abe, T., Ugawa, T., Maeda, T.
  Reordering control approaches to state explosion in model checking with memory consistency models
  Proc. of 9th Working Conference on Verified Software: Theories, Tools, and Experiments (VSTTE'17), LNCS 10712, Springer, pp. 170--190, July 2017.
  doi:10.1007/978-3-319-72308-2_11
  
• Abe, T., Ugawa, T., Maeda, T., Matsumoto, K.
  Reducing state explosion for software model checking with relaxed memory consistency models
  Proc. of Symposium on Dependable Software Engineering Theories, Tools and Applications (SETTA'16), LNCS 9984, Springer, pp. 118--135, November 2016.
  
• Ugawa, T., Jones, R. E., Ritson, C. G.
  Reference Object Processing in On-The-Fly Garbage Collection
  Proc. International Symposium on Memory Management (ISMM 2014), ACM, pp. 59--69, June 2014.
  doi:10.1145/2602988.2602991 [paper] [slide]
• Ritson, C. G., Ugawa, T., Jones, R. E.
  Exploring Garbage Collection with Haswell Hardware Transactional Memory
  Proc. International Symposium on Memory Management (ISMM 2014), ACM, pp. 105--115, June 2014.
  doi:10.1145/2602988.2602992 [paper] [slide]
• Morikawa, K., Ugawa, T., Iwasaki, H.
  Adaptive scanning reduces sweep time for the Lisp2 mark-compact garbage collector
  Proc. of International Symposium on Memory Management (ISMM 2013), ACM, pp. 15--26, June 2013.
  doi:10.1145/2555670.2466480
• Ugawa, T., Iwasaki, H., Yuasa, T.
  Starvation-Free Heap Size for Replication-Based Incremental Compacting Garbage Collection
  Proc. 2010 International Conference on Lisp, ACM, pp. 43--52, Oct 2010. [slide]

受賞等

• 情報処理推進機構（IPA）未踏ソフトウェア創造事業スーパークリエータ認定（平成１３年）
• 日本ソフトウェア科学会 高橋奨励賞（平成２１年, 令和３年）
• 2012年度山下記念研究賞
• APLAS 2014 Poster Session First Prize Award
• 情報処理学会 プログラミングシンポジウム 山下奨励賞 (2020年, 2024年)
• Journal of Information Processing 特選論文 (2022年)

学会活動

プログラム委員

• ISORC 2009
• ISMM 2014, ISMM 2018 ISMM 2022 ISMM 2023
• MPLR 2023, MPLR 2024, MPLR 2025 (chair)
• <programming> 2025
• MoreVMs 2020, MoreVMs 2021, MoreVMs 2023 (co-chair)
• ICOOOLPS 2023
• APRIS 2023, APRIS 2024
• VMIL 2024
• SACSIS 2013
• PPL 2015, PPL 2016 (プログラム共同委員長) PPL 2018, PPL 2019, PPL 2021, PPL 2025
• 情報処理学会全国大会プログラム副委員長(2023)
• 日本ソフトウェア科学会34回大会 日本ソフトウェア科学会35回大会

その他

• 夏のプログラミングシンポジウム2009幹事
• PPL 2012実行委員長
• 情報処理学会プログラミング研究会運営委員(2014〜2017年度)
• 情報処理学会プログラミング研究会編集委員(2017〜2020年度)
• 情報処理学会プログラミング研究会幹事(2022年度〜)
• 情報処理学会組込みシステム研究会研運営委員(2023年度〜)
• 日本ソフトウェア科学会第40回大会運営委員長(2023)
• 日本ソフトウェア科学会編集委員(2017〜2021)
• 日本ソフトウェア科学会理事(2021〜)
• 情報処理学会プログラミングシンポジウム幹事(2025〜)
• APLAS 2020 OC member (remote arrangement chair)
• <programming> 2023 organizing chair
• ICPC programming contest Asia Japan regionals judge 2005-ish -- present (chief 2021--2023)

リンク

• 高知工科大（前職）の研究室