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Research on pinpointing and repairing the root causes of problems in application services in the operational environment

Research Project

Project/Area Number 20K11758
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

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

Principal Investigator

Nagura Masataka  南山大学, 理工学部, 教授 (70457141)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高田 眞吾  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (60273843)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywordsソフトウェア工学 / 障害原因特定 / 障害原因修復 / 運用ログ分析 / 保守開発 / エラー箇所特定 / プログラミング学習支援 / 類似コード検出 / エラー箇所修復 / 障害原因箇所特定 / 変更箇所推定 / 開発環境 / 保守支援 / プログラム修復
Outline of Research at the Start

近年,開発者と運用担当者が連携して開発を実施するDevOps を採り入れることにより,システム更新サイクルを短縮するケースが増えている.しかし従来のソフトウェア開発と同様に,実際の運用状況を想定しきれないため,運用フェーズで想定外の状況により障害が発生する場合がある.本研究では,運用環境を対象にした障害の原因箇所特定と障害修復の支援のための保守開発手法を確立する.提案手法は運用環境で発生した障害に関する情報の収集と,その情報を利用する障害原因箇所特定,そして特定した原因箇所に対するプログラム修復を支援する.これにより,運用環境を念頭においた,新たな創造的な研究分野の開拓に寄与する.

Outline of Final Research Achievements

We proposed various methods for pinpointing and repairing the root causes of problems that occur during the operational phase of application services. First, we proposed a support method for pinpointing the root causes of problems in the operational environment using logging information by expanding the existing fault localization techniques for program code. Additionally, we proposed a method to detect software code that is similar to the failed software code during the operational phase.
Second, we established a method for extracting the logging information needed to pinpoint the root causes from logging records and a method for collecting error messages from running software programs. Furthermore, we established a rule-based method to repair the failed software code.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

アプリケーションサービスの運用中に障害が発生した際に,その原因特定を実施し,修復を行う方法を確立した.従来のソフトウェアに対する障害原因特定手法をログファイルに拡張することで原因特定を実施できることを示したことと,障害を発生したソフトウェアに対して類似している他のソフトウェアを検出できる技術を確立したこと,そして,障害発生時に修復を行う仕組みを確立したことが,本研究の学術的な意義である.
本研究成果による社会的意義としては,アプリケーションサービスの保守開発や運用にかかるコストを,より省力化できるような方策を提案したことである.

Report

(5 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (15 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 3 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results) Remarks (2 results)

  • [Journal Article] コンパイルエラーメッセージの分類に基づく初学者へのプログラミング学習支援手法2024

    • Author(s)
      名倉 正剛,近藤 亮太
    • Journal Title

      コンピュータソフトウェア

      Volume: 41

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Learning Support Method for Novice Programmers based on Categorization of Compilation Error Messages2023

    • Author(s)
      近藤 亮太,名倉 正剛
    • Journal Title

      Proceedings of the rePiT(Research on Education of Practical Information Technologies) Symposium

      Volume: 2023 Issue: 0 Pages: 63-74

    • DOI

      10.11309/repit.2023.0_63

    • ISSN
      2758-5549
    • Year and Date
      2023-02-04
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detecting Possibly Unimplemented Methods in Android Applications2021

    • Author(s)
      名倉 正剛, 薄井 駿, 高田 眞吾
    • Journal Title

      Computer Software

      Volume: 38 Issue: 2 Pages: 2_71-2_89

    • DOI

      10.11309/jssst.38.2_71

    • NAID

      130008055713

    • ISSN
      0289-6540
    • Year and Date
      2021-04-23
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] 対象コード片が呼び出すメソッドに着目した機能的類似コード検出手法の提案2023

    • Author(s)
      中村 伊吹,名倉 正剛
    • Organizer
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 変更差分コード片を利用して類似コードを検出する開発支援ツール2023

    • Author(s)
      中村 伊吹,宮田 千里,名倉 正剛
    • Organizer
      第21回情報学ワークショップ(WiNF2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] Javaバイトコードの比較による機能的類似コード検出手法の提案2023

    • Author(s)
      宮田千里,名倉正剛
    • Organizer
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Towards Overcoming Type Limitations in Semantic Clone Detection2022

    • Author(s)
      Francesco Leone, Shingo Takada
    • Organizer
      2022 IEEE 16th International Workshop on Software Clones (IWSC)
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Fault Localization in Server-Side Applications Using Spectrum-Based Fault Localization2022

    • Author(s)
      Yoshitomo Sha, Masataka Nagura, Shingo Takada
    • Organizer
      5th Workshop on Validation, Analysis and Evolution of Software Tests
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SBFL 手法の適用によりサーバサイドアプリケーションの障害原因を特定する手法2021

    • Author(s)
      謝 佳智,名倉 正剛,高田 眞吾
    • Organizer
      情報処理学会第209回ソフトウェア工学研究発表会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] バグ発生の制約条件追加によるコンコリックテストのバグ発見能力の向上2021

    • Author(s)
      武元憲将,高田眞吾,名倉正剛
    • Organizer
      情報処理学会 第83回全国大会
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] OSS を対象にしたコーディング規約違反発生状況の調査2020

    • Author(s)
      倉重 徹, 末次 健太郎, 角 幸一郎, 名倉 正剛, 高田 眞吾, 浅原 明広
    • Organizer
      情報処理学会 ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2020
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] Fault Localization手法の適用による障害原因を示すログの特定に関する一考察2020

    • Author(s)
      謝 佳智,名倉 正剛,高田 眞吾
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 ソフトウェア工学研究会 第27回 ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Presentation] コーディング規約違反箇所の変更履歴を利用する開発支援に関する一考察2020

    • Author(s)
      倉重 徹, 末次 健太郎, 角 幸一郎, 名倉 正剛, 高田 眞吾, 浅原 明広
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 ソフトウェア工学研究会 第27回 ソフトウェア工学の基礎ワークショップ
    • Related Report
      2020 Research-status Report
  • [Remarks] 第9回 実践的IT教育シンポジウム rePiT2023での受賞についての所属研究機関による掲示

    • URL

      https://www.nanzan-u.ac.jp/Menu/news/2022/230307_jusho.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Remarks] 第21回情報学ワークショップでの受賞についての所属研究機関による掲示

    • URL

      https://www.nanzan-u.ac.jp/Menu/news/2023/240124_workshop.html

    • Related Report
      2023 Annual Research Report

URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2025-01-30  

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