2020 Fiscal Year Research-status Report
ソフトウェアの相互作用に起因するハザード原因の複数の安全解析手法の連携による解析
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19K04920
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| Research Institution | University of Yamanashi |
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Principal Investigator |
高橋 正和 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (20403446)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
渡辺 喜道 山梨大学, 大学院総合研究部, 教授 (00210964)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | 故障木解析 / 故障モード影響解析 / STPA / ソフトウェア / 安全性解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
ソフトウェア向けのハザード解析手法について研究と適用を行った．主な成果は以下の3点に集約できる．
(1)ソフトウェア向けの故障木解析手法の提案と適用：ソフトウェア向けの故障木解析手法を提案した．提案手法は以下の特徴を有する．(a)既存のソフトウェアを分析して使用頻度の高い命令を明らかにし、それらに対する部分故障木のひな形を準備した．(b)故障事象を発生した命令から，その原因を生じた命令を追跡する追跡ルールを提案した．(c)追跡ルールで明らかにした命令に対応した故障木のひな形を順次結合していくことで，故障の原因に関する故障木を作成できるようにした．
(2)ソフトウェア向けのSystem Theoretic Process Analysis（STPA）手法の提案と適用：オブジェクト指向に基いて設計されたソフトウェアについて，個々の構成要素は正常に動作しているが特定の動作が同時発生した場合に故障となる場合の原因を発見する方法を提案した．提案手法は以下の特徴を有する．(a)既存のソフトウェアを分析し、故障が発生する可能性の高い部位を明らかにした．(b)故障に関するシーケンス図を作成し、故障が発生する可能性の高い部位と比較することで，故障個所とその原因を明らかにする方法を提案した．
(3)故障モード影響解析とFTAを連携したソフトウェア安全性解析手法の提案と適用：ソフトウェア開発の全工程にわたって安全性解析結果を継ぎ目なく保持することで、安全なソフトウェアを開発できるようにした．提案手法は以下の特徴を有する．(a)上流と中流の設計段階においてソフトウェア設計仕様に対する故障木解析を行い，故障対策を立案する方法を提案した．(b)下流段階において故障木解析を行いプログラムの故障の原因を明らかにした．(c)前述の故障解析の結果データベースで一元管理し、適切な故障対策が取れるようにした．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初の予定通り、各種の安全性解析手法（故障木解析，故障モード影響解析，STPA）についての提案と適用を実施した．そしてその結果を論文誌等で発表した．当初予定していたHazard and Operability Study (HAZOP)については手法を確立し、適用実験を行った．しかし、その評価と論文のまとめに時間がかかったため、現段階では論文を投稿した段階で年度が終了した．以上のことから提案手法の研究と適用は順調に進展していると言える．
一方、当初の予定では研究の成果については、研究会、国際会議等で公知することを予定していたが、新型コロナウィルス流行の影響によりそれらが中止や延期となったため、発表ができなかった．そのため当初の予定とは異なった結果（論文投稿のみ）となった．
以上の結果から、研究成果の公知は遅れているものの、予定した研究については順調に進んでいるため、おおむね順調に進展していると言える．
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| Strategy for Future Research Activity |
本研究で当初予定していた安全性解析手法については、ほぼ目途がたった．その一方で、複数の安全性手法を組合せた安全性解析については「故障モード影響解析と故障木解析」、「故障モード影響解析とSTPA」の2種類のみの評価となっている．令和3年度はHAZOPとSTPAについて他の手法と組み合わせた安全性解析手法について研究と提案をしていく．
各種の安全性解析手法をより多くのソフトウェアに適用して、その結果を評価する．そしてそこで得られた結果を各種手法に反映させることで、提案した安全性手法をより適切なものに改善していく．
令和3年度は研究最終年度になるため、成果の発表に力を入れていく．特に論文誌、国際会議への投稿などを通じて、成果の公知に努める．
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| Causes of Carryover |
当初は国際会議、研究会への出張を予定していたが、新型コロナウィルス流行の影響で出張ができなったため．新型コロナウィルスの流行が収束した場合は、出張を行うが、収束しなかった場合には、論文誌に投稿する等の代替え手段をとって、成果の公知に努める．
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