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2019 Fiscal Year Annual Research Report

しなやかなシステムを実現するマルチビュー実行時モデルフレームワーク

Research Project

Project/Area Number 17H00732
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

本位田 真一  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70332153)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉岡 信和  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (20390601)
鄭 顕志  早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (40434295)
石川 冬樹  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 准教授 (50455193)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords自己適応システム / 実行時モデル / 協調プランニング
Outline of Annual Research Achievements

2019年度は,前年度の実験結果を踏まえたフレームワークの改良を行った.また,改良したフレームワークを用いた評価実験を行った.具体的には,3つ以上の品質を扱う自動運用ソフトウェアを開発し,アタッカーによる攻撃や,サーバの故障などセキュリティや頑健性に関連する様々な実行変化を想定した実験を行い,再構成プランの導出時間や,自動運用化による品質改善の観点から評価を行った.その結果を要素技術とフレームワークにフィードバックし,フレームワークの改良を行った.
[実施項目 3]マルチビュー実行時モデルフレームワークの開発(担当:本位田,吉岡) 実施項目 1,2の成果を統合したマルチビュー実行時モデルフレームワークを設計,開発した. 具体的には,Monitor-Analyze-Plan-Execute (MAPE)ループアーキテクチャパターンに基づき,既存の個別エンジンの最適化エンジンを組み込めるように設計した.
[実施項目 4] 実証実験,成果公開(担当:本位田) 本フレームワークの有効性と汎用性を評価する実証実験を行った.有用性を評価するため,評価用のシステムを開発,運用し,セキュリティアタック,ハードウェア故障,利用の劇的な集中といった環境変化に対する品位維持能力や適応時間を評価した.
[実施項目 1] マルチビュー実行時モデルによるシステム管理技術の確立(担当: 石川) 実験結果を踏まえて技術の洗練化を行った.
[実施項目 2] マルチビュー協調プランニング技術(担当:鄭) 実験結果を踏まえて技術の洗練化を行った.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

2019年10月,自己適応ソフトウェア工学分野の権威であるBashar Nuseibeh教授と議論を行った.その結果,提案手法の評家実験に関してトップ国際会議SEAMSで報告されているExamplarとの比較が重要であると指摘を受けたことにより追加実験を行う必要性が判明した.研究遂行上、追加実験が不可欠なため、評価実験を3ヶ月延長して実施する必要が生じ,当初の2020年3月より延長し,2020年6月まで行うこととした.計画は変更となったが,計画変更により提案手法の評価という当初の大きな目標は達成できており,概ね順調に研究は進展している.

Strategy for Future Research Activity

2020年度は実証実験を行う.2020年度の実証実験では,2019年度に行われた評価実験の結果を踏まえ改良したフレームワークをIoTシステムドメインに適用する.実験では実システムの開発・運用状況を模擬し,実用性の観点で評価を行う.開発したフレームワークを用いて,実践的な規模のIoTシステムを開発し,物理環境の変化やセキュリティアタックに対する実行時の品質維持能力,適応速度,開発効率について評価する.また,その結果に基づき要素技術であるマルチビュー実行時モデル管理技術,マルチビュー協調プランニング技術の改善や,開発フレームワークのさらなる洗練化を行う.

  • Research Products

    (17 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 10 results)

  • [Int'l Joint Research] Buenos Aires University(アルゼンチン)

    • Country Name
      ARGENTINA
    • Counterpart Institution
      Buenos Aires University
  • [Int'l Joint Research] Lero(アイルランド)

    • Country Name
      IRELAND
    • Counterpart Institution
      Lero
  • [Int'l Joint Research] Open University/Imperial College London(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Open University/Imperial College London
  • [Journal Article] 自己適応システムのための環境モデル実行時更新手法2019

    • Author(s)
      田邉 萌香, 鄭 顕志, 本位田 真一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 60 (10) Pages: 1617~1630

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Change Impact Analysis for Refinement-Based Formal Specification2019

    • Author(s)
      SARUWATARI Shinnosuke、ISHIKAWA Fuyuki、KOBAYASHI Tsutomu、HONIDEN Shinichi
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E102.D Pages: 1462~1477

    • DOI

      10.1587/transinf.2018FOP0006

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 環境変化時に保証可能な安全性を特定するためのゲーム分析アルゴリズム2019

    • Author(s)
      相澤 和也, 鄭 顕志, 本位田 真一
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 60 (4) Pages: 1025~1039

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 業務プロセスの伝票不整合リスクの改善手法2019

    • Author(s)
      河本高文, 二木厚吉, 吉岡 信和
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌

      Volume: 60 (9) Pages: 1500~1508

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A Robust and Flexible Operating System Compatibility Architecture2020

    • Author(s)
      Takaya Saeki, Yuichi Nishiwaki, Takahiro Shinagawa, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 16th ACM SIGPLAN/SIGOPS International Conference on Virtual Execution Environments (VEE’20)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis space reduction with state merging for ensuring safety properties of self-adaptive systems2019

    • Author(s)
      Kazuya Aizawa, Kenji Tei, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 16th IEEE Int’l Conf. on Advanced and Trusted Computing (ATC 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Modelling and Analysing Resilient Cyber-Physical Systems2019

    • Author(s)
      Amel Bennaceur, Carlo Ghezzi, Kenji Tei, and et.al.,
    • Organizer
      the 14th Symposium on Software Engineering for Adaptive and Self-Managing Systems (SEAMS2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Runtime Monitoring Framework to Enforce Invariants on Reinforcement Learning Agents Exploring Complex Environments2019

    • Author(s)
      Piergiuseppe Mallozzi, Ezequiel Gustavo Castellano, Patrizio Pelliccione, Gerardo Schneider and Kenji Tei
    • Organizer
      2nd International Workshop on Robotics Software Engineering (RoSE 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Minimising Makespan of Discrete Controllers: A Qualitative Approach2019

    • Author(s)
      Ezequiel Castellano, Victor Braberman, Nicolas D’Ippolito, Sebastian Uchitel, Kenji Tei
    • Organizer
      58th IEEE Conference on Decision and Control (CDC 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Toward identifying safety properties guaranteed simultaneously with a liveness property at runtime2019

    • Author(s)
      Kazuya Aizawa, Kenji Tei, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 8th Asian Workshop on Advanced Software Engineering (AWASE 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis Space Reduction Method with Decomposing Control Problem2019

    • Author(s)
      Takuto Yamauchi, Kenji Tei, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 8th Asian Workshop on Advanced Software Engineering (AWASE 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Algorithm for Discrete Controller Synthesis at Runtime based on Difference Information of Changed Environment2019

    • Author(s)
      Takanori Hirano, Kazuya Aizawa, Kenji Tei, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 8th Asian Workshop on Advanced Software Engineering (AWASE 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of changed game space for ensuring safety properties at runtime2019

    • Author(s)
      Jialong Li, Kazuya Aizawa, Kenji Tei, Shinichi Honiden
    • Organizer
      The 8th Asian Workshop on Advanced Software Engineering (AWASE 2019)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] How do Engineers Perceive Difficulties in Engineering of Machine-Learning Systems? - Questionnaire Survey2019

    • Author(s)
      Fuyuki Ishikawa, Nobukazu Yoshioka
    • Organizer
      Joint International Workshop on Conducting Empirical Studies in Industry and 6th International Workshop on Software Engineering Research and Industrial Practice (CESSER-IP 2019)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2021-12-27  

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