2023 Fiscal Year Annual Research Report
Developing a programming language for automatic synthesis of assurance cases
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23H03376
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
山形 頼之 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (40415758)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
松野 裕 日本大学, 理工学部, 教授 (70534220)
西原 秀明 国立研究開発法人産業技術総合研究所, 情報・人間工学領域, 主任研究員 (90443209)
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| Project Period (FY) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| Keywords | アシュアランスケース / プログラミング言語 / セキュリティ |
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| Outline of Annual Research Achievements |
2023年度の当初計画のうち、プログラム可能なアシュアランスケースを実現するため、本研究課題のもっとも重要な部分であるアシュアランスケースの代表的な記述方法であるGoal Structuring Notation (GSN)を拡張したプログラミング言語PGSNを設計した。さらに当初計画にある通りPGSNの実行システムのプロトタイプを実装した。これはPGSNが実現可能な技術であることをしめしている。実用的なシステムの開発とケーススタディを行う上で、プロトタイプの開発は不可欠である。また単なる設計と実装だけでは手法の妥当性は示せない。そこで、当初計画の２年次に予定されていた理論的検討を前倒しし、PGSNを実行した結果がかならず妥当なGSN記法を出力すること・実行結果がPGSNの実装の詳細によらず与えられた定義のみにより決定されることを理論的に示した。同様に２年次に予定されていたグラフィカルエディタとの統合の一部を前倒しし、PGSNの出力結果が容易に理解できるよう、アシュアランスケースのWebベースの開発ツールDCase Communicater上で表示可能とした。
成果のうち、PGSNの設計およびその理論的検討結果はソフトウェアエンジニアリングシンポジウム（SES2023)にて発表を行なった（アシュアランスキャリングコードを実現するためのプログラマブルなGSN（PGSN）の提案, 山田 翔太, 山形 頼之, 松野 裕, 西原 秀明 ）。プロトタイプ実装はhttps://github.com/yoriyuki-aist/PGSNにて公開している。これらの活動により成果の普及に努めている。
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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
当初計画のうちPGSNの図示言語およびテキストベース言語を開発し、両者の関係を厳密に示した。結果についてはソフトウェアエンジニアリングシンポジウム（SES2023)において公表した。またPGSNのプロトタイプ実装を行なった。加えて2年目に実施する予定であったPGSNの妥当性の理論的検討（PGSNがかならず正しいGSNを出力すること）を行い、またPGSNの出力を研究分担者が開発しているグラフィカルなGSNエディタに取り込み可能とすることで、グラフィカルエディタとの統合を部分的に達成した。一方、当初計画では本年度中にモジュールやオブジェクトを含むようPGSNを拡張する予定であったが、PGSNの理論的検討を優先したため実施することができなかった。このように当初計画の一部が達成できなかったものの、2年目に計画されていた課題の一部を達成したため、研究は概ね順調に進捗していると言える。
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| Strategy for Future Research Activity |
2024年度はPGSNをモジュール等を含むよう拡張し、複雑なシステムに容易に適用可能とする。また拡張されたPGSNの実行ソフトウェアを実装する。当初の計画ではケーススタディは3年目に行う予定であったが、PGSNの柔軟性が明らかになったため、大規模なケーススタディを目指し対象の選定など準備作業を開始する。またテキスト形式のPGSNにおいて想定よりも高度な機能が実現可能であることが判明したが、このような高度な機能をグラフィカルエディタにより実現することは困難と判断している。したがって、PGSNのグラフィカルエディタは当初計画で想定していたPGSNの完全なエディタではなく、PGSNの基礎的な部分にたいするものとして実現する。2023・2024年度の研究成果を国際的な学会等で発表する。
2025年度はケーススタディを中心に研究を実施する。ケーススタディの対象は現在開発中のPGSNの能力および2024年における予備的調査により決定する。ケーススタディの成果を2025年度中に国際的な学会等で発表することを目指す。それに加えてPGSNの仕様を文書化し今後の普及活動に備える。また、可能であればPythonなどの開発システムへの統合を行いたい。
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