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2022 Fiscal Year Annual Research Report

Study on formal methods for next-generation automotive systems

Research Project

Project/Area Number 18H03220
Research InstitutionJapan Advanced Institute of Science and Technology

Principal Investigator

青木 利晃  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (20313702)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 石井 大輔  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (00454025)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords形式手法 / 車載システム / ハイブリッドシステム / テスト
Outline of Annual Research Achievements

2022年度は,本研究課題の最終年度となる.そこで,これまでの成果を統合し,次世代車載システムのための形式手法としてまとめると共に,評価のための実験を実施した.提案手法は,知能化システムのための手法,ハイブリッドシステムのための手法,メニーコアシステムのための手法により構成される.
1. 知能化システムのための手法.本研究では,これまでに,形式仕様記述言語BBSL(Bounding Box Specification Language),および,BBSLで記述された仕様(BBSL仕様と呼ぶ)に基づくテスト手法を提案した.今年度は,Yolov3を自動運転システムの画像認識部分に利用することを想定した実験を実施した.実験では,いくらかの非安全な誤認識が発生することを検出することができた.これにより,提案手法が,実践的な自動運転システムにおいて有効に働くことを確認できた.
2. ハイブリッドシステムのための手法.本研究では,これまでに,乱択に基づいた手法を提案し,その後,SMTソルバに基づいた手法を提案してきた.2022年度は,これらを併用する手法を提案した.また,実践的なMATLAB/Simulinkモデルを用いた実験を実施し,個々の手法,および,競合ツールであるSLDV(Simulink Design Verifier)に勝ることを確認することができた.
3. メニーコアシステムのための手法.本研究では,これまでに,汎用プログラミング言語Rustを用いたメニーコアOSのテストケース自動生成手法を提案した.本年度は,POSIX準拠のLinuxを対象とした実験を実施し,提案手法の評価を行った.これにより,メニーコアOSの仕様と実装の間に多くの乖離があることが検出でき,提案手法の有効性を確認できた.

Research Progress Status

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (8 results)

All 2022

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (6 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] Comprehensive evaluation of file systems robustness with SPIN model checking2022

    • Author(s)
      Yuan Jingcheng、Aoki Toshiaki、Guo Xiaoyun
    • Journal Title

      Software Testing, Verification and Reliability

      Volume: 32 Pages: -

    • DOI

      10.1002/stvr.1828

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Compliance SSI System Property Set to Laws, Regulations, and Technical Standards2022

    • Author(s)
      Pattiyanon Charnon、Aoki Toshiaki
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 10 Pages: 99370~99393

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2022.3204112

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] A Formal Specification Language Based on Positional Relationship Between Objects in Automated Driving Systems2022

    • Author(s)
      Kento Tanaka, Toshiaki Aoki, Tatsuji Kawai, Takashi Tomita, Daisuke Kawakami, Nobuo Chida
    • Organizer
      COMPSAC
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Approximate Translation from Floating-Point to Real-Interval Arithmetic2022

    • Author(s)
      Daisuke Ishii, Takashi Tomita, Toshiaki Aoki
    • Organizer
      NASA Formal Methods
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Leveraging hardware-dependent knowledge extraction with multiple program analysis techniques2022

    • Author(s)
      Thuy Nguyen, Takashi Tomita, Junpei Endo, Geon-ung Kang, Toshiaki Aoki
    • Organizer
      Symposium On Applied Computing
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] SMT-Based Model Checking of Industrial Simulink Models2022

    • Author(s)
      Daisuke Ishii, Takashi Tomita, Toshiaki Aoki, The Quyen Ngo, Thi Bich Ngoc Do, Hideaki Takai
    • Organizer
      International Conference on Formal Engineering Method
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Coverage Testing of Industrial Simulink Models Using Monte-Carlo and SMT-Based Methods2022

    • Author(s)
      Daisuke Ishii, Takashi Tomita, Toshiaki Aoki, The Quyen Ngo, Thi Bich Ngoc Do and Hideaki Takai
    • Organizer
      International Conference on Software Quality, Reliability, and Security
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 自動運転システムを対象としたシナリオ開発のためのモデリング言語2022

    • Author(s)
      青木利晃,冨田尭,河井達治,川上大介,千田伸男
    • Organizer
      ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム

URL: 

Published: 2023-12-25  

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