A Study on Self-adaptation Mechanism Under Time Constraints
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20H04167
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 60050:Software-related
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中川 博之 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (40508834)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
鵜林 尚靖 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80372762)
土屋 達弘 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (30283740)
冨沢 哲雄 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60549707)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥17,290,000 (Direct Cost: ¥13,300,000、Indirect Cost: ¥3,990,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,640,000 (Direct Cost: ¥2,800,000、Indirect Cost: ¥840,000)
Fiscal Year 2022: ¥6,630,000 (Direct Cost: ¥5,100,000、Indirect Cost: ¥1,530,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
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| Keywords | 自己適応 / 時間制約 / 不確かさ / CPS / 開発環境 / 確率モデル |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では，不確かな実世界においても機能を提供し続けなければならないCPS（Cyber-Physical System）の実現手段を検討する．特に，実空間で考慮しなければならない不確かさと時間制約に着目し，時間制約を遵守するために必要に応じて環境に適応し，継続的に機能を提供可能なシステムの統合的な開発手法を確立する．本研究では，自己適応メカニズムの1つであるMAPE-K loopメカニズムを時間制約を考慮できるように発展させることで，実時間制約下での適応を実現する．本研究により，実世界上の実質的な適応を扱うことが可能となり，CPSの適用範囲拡大，可用性，信頼性の飛躍的向上が期待できる．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，不確かな実世界（実空間）においても機能を提供し続けなければならないCPS（Cyber-Physical System）の実現手段を検討している．特に，実空間で考慮しなければならない不確かさと時間制約に着目し，時間制約を遵守するために必要に応じて環境に適応し，継続的に機能を提供可能なシステムの統合的な開発手法の確立を目的としている．本年度の主な研究成果は以下のとおりである．
・サブテーマ1．時間制約と要求の記述を包含した不確かな環境モデリング手法の検討：不確かな環境を記述・分析可能なモデリング手法として，確率的モデルである離散時間マルコフモデルDTMCで記述したモデルを高速に検証可能な技術を検討した．同提案をまとめた論文が，国際会議SEKEにフルペーパーとして採録された．その他，非機能要求の自動抽出を目的としてLLMを用いた要求モデル抽出方法を検討し，その研究成果が，モデリングに関する最高峰の会議であるER2023のツールでも論文として採録され，また要求工学の最高峰の会議REの併設ワークショップMODRE2023にもフルペーパー採録された．
・サブテーマ4．実時間指向CPSを実現するための統合開発環境の構築：サブテーマ1～3の研究成果を基に実時間指向CPSを効果的に開発可能な統合開発環境を検討した．システムを構成するコンポーネントと各コンポーネントの実行に要する時間制約に基づいて，取り得るシステムコンフィギュレーションの所要時間を推定することで適切なコンフィギュレーションを同定することが可能なプログラミングフレームワークを設計，実装した．
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| Research Progress Status |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(4 results)
Research Products
(82 results)
