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Cost reduction for software development by design verification using bounded model checking

Research Project

Project/Area Number 19700030
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Software
Research InstitutionOkayama Prefectural University

Principal Investigator

YOKOGAWA Tomoyuki  Okayama Prefectural University, 情報工学部, 助教 (50382362)

Project Period (FY) 2007 – 2008
Project Status Completed (Fiscal Year 2008)
Budget Amount *help
¥3,620,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,800,000 (Direct Cost: ¥1,800,000)
Keywordsソフトウェア / モデル検査 / 有界モデル検査 / UML(Unified Modeling Language) / 形式手法 / 自動検証 / ソフトウェア工学 / UML(Unified Modeling Language
Research Abstract

本研究課題では,動的性質の検証手法であるモデル検査を用いたUML設計群の検証手法について研究開発を行った.本研究では特に,ソフトウェアの各モジュールの動作とモジュール間のメッセージ通信に関する設計の整合性に注目しており,各モジュールが与えられたメッセージ通信仕様を満たすか有界モデル検査により検証するものである.また,UML設計群を一つのモデルに統合することによるモデルの巨大化に伴い,検証コストが指数的に増大することが予想されるため,有界モデル検査の適用とその効率化についても研究を行っている.
この目的を達成するため,まず,モジュールの動作並びにモジュール間のメッセージ通信を記述するUML設計群から有界モデル検査のためのモデルを抽出する手法について研究開発を行った.各UML設計で記述された動的振る舞いを論理式表現し,それらを組み合わせることで有界モデル検査による検証を実現する.次に,有界モデル検査をUML設計群の検証に最適化するため,状態空間の探索アルゴリズムの比較実験を行った.また,適用実験の一環として,Webページのナビゲーション構造の検証についても研究開発を行い,UMLの状態マシン図によりモデル化されたナビゲーション構造をモデル検査により検証する手法について研究開発を行った.最後に,提案する検証系を計算機上に実装するため,与えられたUML設計群から論理式表現を自動生成するツールを開発した.
その成果として,UML設計群として与えられたモジュールの動作並びにモジュール間のメッセージ通信が互いに矛盾なく記述されているかを有界モデル検査により検証する枠組みを実現するとともに,自動検証ツールについて実装の一部を完了した.また,適用実験として,Webナビゲーション構造の設計に対して提案法による検証を行い,有効性を確認した.

Report

(3 results)
  • 2008 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2009 2008 2007

All Presentation (21 results)

  • [Presentation] SMVを用いたUML設計の整合性検証ツールの作成2009

    • Author(s)
      原田慎士
    • Organizer
      電機情報通信学会2009年総合大会
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2009-03-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 状態マシン図によるWebサイトのナビゲーション構造のモデル化2009

    • Author(s)
      宮崎仁
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第5回ワークショップ
    • Place of Presentation
      和歌山大学サテライト
    • Year and Date
      2009-03-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査によるUML設計間の整合性検証2009

    • Author(s)
      宮崎仁
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第5回ワークショップ
    • Place of Presentation
      和歌山大学サテライト
    • Year and Date
      2009-03-06
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いた複数種のUML図設計間の整合性の検証2009

    • Author(s)
      宮崎仁
    • Organizer
      ウインターワークショップ・イン・宮崎
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル
    • Year and Date
      2009-01-24
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 状態マシン図を用いた動的なWebナビゲーションのモデル化2009

    • Author(s)
      瀬古剛一
    • Organizer
      ウインターワークショップ・イン・宮崎
    • Place of Presentation
      宮崎観光ホテル
    • Year and Date
      2009-01-24
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] A Tool Support for Verifying Consistency between UML Diagrams by SMV2009

    • Author(s)
      S. HARADA, T. YOKOGAWA, H. MIYAZAKI, Y. SATO, and M. HAYASE,
    • Organizer
      In The 24th International Technical Conference on Circuits/Systems
    • Place of Presentation
      Computers and Communications (ITC-CSCC2009)
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] SMVを用いたUML設計の整合性検証ツールの作成,(ISS-P-136)2009

    • Author(s)
      原田慎士, 横川智教, 宮崎仁, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      電子情報通信学会2009年総合大会ISS特別企画学生ポスターセッション
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査によるUML設計間の整合性検証(27-34)2009

    • Author(s)
      宮崎仁, 横川智教, 佐藤洋一郎, 早瀬道
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第5回ワークショップ(FORCE2009)論文集
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 状態マシン図によるWebサイトのナビゲーション構造のモデル化(67-73)2009

    • Author(s)
      瀬古剛一, 横川智教, 宮崎仁, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第5回ワークショップ(FORCE2009)論文集
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いた複数種のUML図設計間の整合性の検証(79-80)2009

    • Author(s)
      宮崎仁, 横川智教,佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      ウインターワークショップ2009・イン・宮崎論文集
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 状態マシン図を用いた動的なWebナビゲーションのモデル化(2009(3))2009

    • Author(s)
      瀬古剛一, 横川智教, 宮崎仁, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      ウインターワークショップ2009・イン・宮崎論文集
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いた状態マシン図とシーケンス図の無矛盾性の検証2008

    • Author(s)
      宮崎仁
    • Organizer
      情報処理学会ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      岡山県立大学
    • Year and Date
      2008-09-26
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Formal Verification of Web Navigation by Symbolic Model Checking2008

    • Author(s)
      H. MIYAZAKI
    • Organizer
      The 23rd International Technical Conference on Circuits/Systems, Computers and Communications ITC-CSCC2008)
    • Place of Presentation
      山口県下関市海峡メッセ
    • Year and Date
      2008-07-07
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いたWebナビゲーションの形式的検証2008

    • Author(s)
      瀬古 剛一
    • Organizer
      電子情報通信学会2008年総合大会
    • Place of Presentation
      北九州学術研究都市
    • Year and Date
      2008-03-18
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 有界モデル検査を用いた複数UML図の形式的検証2008

    • Author(s)
      宮崎 仁
    • Organizer
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会
    • Place of Presentation
      長崎大学
    • Year and Date
      2008-03-03
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] Formal Verification of Web Navigation by Symbolic Model Checking(397-340)2008

    • Author(s)
      H. MIYAZAKI, T. YOKOGAWA, K. SEKO, Y. SATO, and M. HAYASE
    • Organizer
      In The 23rd International Technical Conference on Circuits/Systems
    • Place of Presentation
      Computers and Communications (ITC-CSCC2008)
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いた状態マシン図とシーケンス図の無矛盾性の検証(2008-SE-16,41-47)2008

    • Author(s)
      宮崎仁, 横川智教, 瀬古剛一, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      情報処理学会研究報告
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 有界モデル検査を用いた複数UML図の形式的検証(107(505, SS2007-59),13-18)2008

    • Author(s)
      宮崎仁, 横川智教, 瀬古剛一, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳
    • Organizer
      電子情報通信学会技術研究報告
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 記号モデル検査を用いたWebナビゲーションの形式的検証(ISS-P-145)2008

    • Author(s)
      瀬古剛一, 横川智教, 佐藤洋一郎, 早道芳
    • Organizer
      電子情報通信学会2008年総合大会ISS特別企画学生ポスターセッション
    • Related Report
      2008 Final Research Report
  • [Presentation] 複数のUML図を対象とした記号モデル検査による形式的検証手法の提案2007

    • Author(s)
      佐藤 貞仁
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第4回ワークショップ
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      2007-06-08
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Presentation] 複数のUML図を対象とした記号モデル検査による形式的検証手法の提案(69-77)2007

    • Author(s)
      佐藤貞仁,宮崎仁,横川智教, 佐藤洋一郎, 早瀬道芳,
    • Organizer
      ソフトウェア信頼性研究会第4回ワークショップ(FORCE2007)論文集
    • Related Report
      2008 Final Research Report

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Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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