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Dependability Assurance of Machine Learning Systems by DevOps Assurance Cases

Research Project

Project/Area Number 20K11753
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60050:Software-related
Research InstitutionNihon University

Principal Investigator

MATSUNO Yutaka  日本大学, 理工学部, 准教授 (70534220)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 関 弘翔  日本大学, 理工学部, 助教 (00755043)
高井 利憲  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 客員准教授 (10425738)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Keywordsアシュアランスケース / 機械学習システム / システム保証 / ウエブベースツール / ディペンダビリティ / DevOps / SysML / モニタリング
Outline of Research at the Start

ディープラーニング、機械学習技術の実用化が本格化しつつある中、機械学習システムのディペンダビリティ保証が重要な課題になっている。本研究ではその解決策として、システム保証の手法であるアシュアランスケースを発展させ、機械学習システムの開発と運用が一体となったDevOpsアシュアランスケース手法とツールを提案する。大学研究室、実験室での入退室管理のための顔認証システムの開発運用に提案手法とツールを適用する実証実験をもとに、自動車関連団体の協力を得て、自動運転車のディペンダビリティ保証への本手法の社会実装を試み、日本の機械学習、自動運転分野の発展に貢献することを目指す。

Outline of Final Research Achievements

As the practical application of deep learning and machine learning technology is becoming more established, ensuring the dependability of machine learning systems is becoming a significant issue. In this study, we propose a method and tools for DevOps assurance cases, an enhancement of system assurance methods, as a solution to this issue. This allows for the development and operation of machine learning systems to become integrated. In this study, we tested the proposed method and tools in the development of a mini robot capable of communicating remotely with the lab. As a result, we were able to identify challenges related to practical application. By discussing these results with a startup company in the field of autonomous driving technology, we were able to initiate joint research with the company.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

研究成果の学術的意義は、開発と運用を通じた、機械学習システムのディペンダビリティ保証手法とツールを提案し、試行したことである。機械学習システムなどのシステムの保証、分析手法は国際規格などでその必要性が言われているが、具体的な手法やツールをどのように構築すればよいか明らかではなかった。本研究によりその具体化の1例を示したことは学術的意義があると考える。研究成果の社会的意義は、本研究課題の成果により、日本でも注目されている自動運転のスタートアップ企業との共同研究を開始することができたことである。このことにより、産学の共同研究を実施することができ、大学の研究による社会貢献を目指すことができる。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (4 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Assurance Carrying Code for Software Supply Chain2021

    • Author(s)
      Matsuno Yutaka、Yamagata Yoriyuki、Nishihara Hideaki、Hosokawa Yuichiro
    • Journal Title

      2021 IEEE International Symposium on Software Reliability Engineering Workshops (ISSREW)

      Volume: 1 Pages: 276-277

    • DOI

      10.1109/issrew53611.2021.00077

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] モデルベース開発の実践と評価2022

    • Author(s)
      大熊拓海,児玉英明,瀧山彰仁,中道浩紀,高井利憲,岡田学,杉田卓斗,松野裕
    • Organizer
      JSSST DSW 2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 社会生活に密接に関わるSystem of Systems開発のためのDigital Twin+ACアプローチ2021

    • Author(s)
      高井利憲
    • Organizer
      DSW2021
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] DevOpsアシュアランスケースによる自動運転システムの安全性保証2021

    • Author(s)
      小池湧大、大熊拓海、高井利憲、岡田学、松野裕
    • Organizer
      電子情報通信学会KBSE研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] DevOpsアシュアランスケースによるディペンダビリティ保証2021

    • Author(s)
      大熊拓海、小池湧大、松野裕
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会DSW研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 松野研究室ホームページ

    • URL

      http://matsulab.org

    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Remarks] D-Case Communicator Githubレポジトリ(オープンソース)

    • URL

      https://github.com/cstmatsulab/dcase_com

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] D-Case Communicatoウエブページ

    • URL

      http://www.matsulab.org/dcase/login.html

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Remarks] DevOpsアシュアランスケースツール

    • URL

      https://mlab.ce.cst.nihon-u.ac.jp/dcase/login.html

    • Related Report
      2020 Research-status Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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