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Hybrid Testing Environment of Execution Testing and Model Checking for CPS

Research Project

Project/Area Number 16K00100
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Software
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

Kushiro Noriyuki  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (50630886)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywordsテストケース自動生成 / テスト自動実行・評価 / モデル検査・実行テストの融合 / 仕様書論理構造の可視化 / 機能・品質テスト / 決定・非決定的テスト / ホワイト・ブラックボックステスト / レビュー支援 / モデル検査 / 実行テスト / 試験ケース記述言語 / テストケースの自動生成 / テスト自動実行 / 品質試験のパターン化 / モデル検査機 / モデル検査機・実行テストの融合 / システム評価環境 / 実行検査 / Cyber Physical System / オープンプラットホーム
Outline of Final Research Achievements

For improving efficiency and quality of system test for large scale system, e.g., IoT system and Cyber Physical System (CPS), the following two items were developed in the study: the algorithms and tools, which generate test cases automatically from a system specification document described in natural language with natural language processing technology, and a hybrid testing environment, which validates actual products and/or software on deterministic and non-deterministic orders with the model checking technique.
The tools and test environment were applied to test processes in the two major manufacturers in Japan. The practicalities of the tools and the environment were improved by reflecting the results of the estimation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

IoTシステムなど我々の生活に密着した大規模なシステム開発において、その信頼性を確保するためのシステムテストに膨大な工数が必要となっていた。また、これらシステムにおいては、種々の機器がネットワークを介し、同時並行的に動作するため、様々なタイミングを想定したテストが必要だが、従来の人手による方法では実行不可能なことも多かった。本研究では、システム仕様書から必要となるテストケースを自動生成するとともに、生成されたテストケースを種々のタイミングで自動実行・評価することができるツール・環境を開発した。これら開発により、システムテストの設計・実行を効率化し、信頼性高いシステムの実現を可能とした。

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2020 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 9 results,  Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (11 results)

  • [Journal Article] Emulation Technologies Streamline Testing of IoT Systems2020

    • Author(s)
      黒岩丈瑠、青山裕介、久代紀之
    • Journal Title

      IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems

      Volume: 140 Issue: 1 Pages: 113-121

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.140.113

    • NAID

      130007779097

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • Year and Date
      2020-01-01
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] テストケース生成のためのシステム仕様書の論理記述変換アルゴリズム2020

    • Author(s)
      青山裕介、黒岩丈瑠、久代紀之
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 61 Pages: 521-534

    • NAID

      170000181780

    • Related Report
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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Testing Environment for Virtual Network Embedded System2020

    • Author(s)
      Takeru Kuroiwa, Yusuke Aoyama, Noriyuki Kushiro
    • Journal Title

      2020 IEEE International Conference on Consumer Electronics (ICCE)

      Volume: 1 Pages: 1-3

    • DOI

      10.1109/icce46568.2020.9043099

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Test Case Generation Algorithm and Tools for Specifications in Natural Language2020

    • Author(s)
      Yusuke Aoyama, Takeru Kuroiwa, Noriyuki Kushiro
    • Journal Title

      10.1109/ICCE46568.2020.9043022

      Volume: 1 Pages: 1-6

    • DOI

      10.1109/icce46568.2020.9043022

    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Difference of Risk Knowledge described in work procedure manual and that used in real field by field overseers2019

    • Author(s)
      Noriyuki Kushiro, Koshiro Nishinaga, Yusuke Aoyama, Toshihiro Mega
    • Journal Title

      Procedia Computer Science

      Volume: 159 Pages: 1928-1937

    • DOI

      10.1016/j.procs.2019.09.365

    • Related Report
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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Hybrid Testing Environment between Execution Test and Model Checking for IoT System2019

    • Author(s)
      Takeru Kuroiwa, Yusuke Aoyama, Noriyuki Kushiro
    • Journal Title

      Proceedings of International Conference on Consumer Electronics

      Volume: 1 Pages: 1-2

    • DOI

      10.1109/icce.2019.8661998

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  • [Journal Article] Automatic Test Case Generation for a Model Checker on a Diagram Describing Constraints of Execution Order of Functions2018

    • Author(s)
      青山 裕介、黒岩 丈瑠、久代 紀之
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J101-D Issue: 3 Pages: 502-511

    • DOI

      10.14923/transinfj.2017PDP0010

    • ISSN
      1880-4535, 1881-0225
    • Year and Date
      2018-03-01
    • Related Report
      2017 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Environment of Execution Testing and Model Checking for Product Line Approach2018

    • Author(s)
      Yusuke Aoyama, Takeru Kuroiwa and Noriyuki Kushiro
    • Journal Title

      Proceedings of 25th Asia-Pacific Software Engineering Conference

      Volume: 1 Pages: 1-2

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  • [Journal Article] Testing environment for CPS by cooperating model checking with execution testing2016

    • Author(s)
      Takeru Kuroiwa, Yusuke Aoyama and Noriyuki Kushiro
    • Journal Title

      Procedia Computer Science

      Volume: 96 Pages: 1341-1350

    • DOI

      10.1016/j.procs.2016.08.179

    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] テストケース設計のための自然言語仕様の状態遷移図表示による仕様の記述漏れ修正支援2020

    • Author(s)
      3.吉井亮介、村上神龍、青山裕介、久代紀之
    • Organizer
      電子情報通信学会全国大会
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      青山裕介、黒岩丈瑠、久代紀之
    • Organizer
      情報処理学会 FIT2019
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  • [Presentation] 自然言語で記載された仕様書からのテストケース自動生成アルゴリズムの構築2019

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      村上響一、青山裕介、村上神龍、久代紀之
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      村上神龍、村上響一、青山裕介、久代紀之
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  • [Presentation] 自然言語仕様書からのテストケース設計プロセスの定義とプロセスを支援する支援ツールの開発2018

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      久代紀之、青山裕介、村上響一
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      情報科学技術フォーラム
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  • [Presentation] 順序入れ替えテストケースの蓄積を実現するテスト環境2018

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      青山裕介、黒岩丈瑠、久代紀之
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      人工知能学会全国大会
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  • [Presentation] 自然言語仕様書からの試験ケース生成のための条件・動作文の同定手法2018

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      村上響一、青山裕介、村上神龍、久代紀之、牧茂、田畑一政、神代勉、中村潤
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    • Author(s)
      十川雄司、青山裕介、黒岩丈瑠、久代紀之
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      久代紀之、青山祐介、江平達哉、新庄篤尚
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      青山祐介、黒岩丈瑠、久代紀之
    • Organizer
      情報処理学会 情報科学技術フォーラム(FIT2017)
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  • [Presentation] CPSのためのモデル検査・実行テスト統合環境の構築-モデル検査器を用いた試験ケースの資産化2016

    • Author(s)
      青山祐介、黒岩丈瑠、久代紀之
    • Organizer
      情報処理学会 第16回情報科学技術フォーラム
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      2016-09-07
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      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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