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A Study on Development Software Environment for Data Utilization Apps

Research Project

Project/Area Number 18H03342
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Review Section Basic Section 62020:Web informatics and service informatics-related
Research InstitutionDoshisha University

Principal Investigator

波多野 賢治  同志社大学, 文化情報学部, 教授 (80314532)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宮崎 純  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (40293394)
中村 匡秀  神戸大学, システム情報学研究科, 准教授 (30324859)
鈴木 優  岐阜大学, 工学部, 准教授 (40388111)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2021: ¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2020: ¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2019: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2018: ¥5,200,000 (Direct Cost: ¥4,000,000、Indirect Cost: ¥1,200,000)
Keywords大規模データアクセス / ソフトウェア開発 / サービス指向ソフトウェア / SQuaRE / サービス指向
Outline of Annual Research Achievements

本研究では,さまざまなアプリケーションからデータを利活用する際,これまでは議論すらされてこなかったデータの品質に関して,データアクセス時にそれを考慮するアプリケーションを開発すると同時に,そのアプリケーションを容易に開発するためのソフトウェア開発環境をも構築する手法を提案するものである.このソフトウェア開発環境のための基盤は,アプリケーションにより異なるデータへのアクセス方法・機能を考慮しながら開発できる開発環境全体を指し,API群を整えることにより異なるデータアクセス方法を実現できるよう設計する.また,ソフトウェア開発を効率的に行えるよう,API群の利用状況に応じて自律的にデータを整理し実体化する機能をも兼ね備える.
本研究では,NoSQLDBによってデータ管理を行いながら,伝統的に用いられてきたRDBをベースとしたシステムアーキテクチャを踏襲することが一般であるという考えに基づき,このソフトウェア開発環境基盤を開発するために,前年度に引き続きデータ活用基盤技術とデータアクセス基盤技術の二種類の開発を行った. 前年度とは異なり研究する環境は改善されたが,本年度は前者の技術の進展がほとんどなかった点が大きな問題である.これは,予備実験においてデータ処理コストに関する性能改善が確認されたため本実験を行う段階に移ったが,その規模が大規模であったため,計算機ハードウェアの制限にかかり本実験を遂行できな状態になったためである.クラウド環境による実施も検討したが,費用の面で問題が起こっている.これに対し後者は,SQuaREに基づく品質の高いサービス開発の実現のために機械学習技術を導入することを試み,学習データの少なさから生じる諸問題をデータ拡張により改善し,ある程度はサービスの品質の高さを担保することが実現できた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

研究実績の概要でも触れたように,現在問題となっているのはソフトウェア開発環境基盤に必要な二種類の技術のうちデータ活用基盤技術に関する内容である.昨年度の問題点であったデータ処理コストの削減に関しては,提案によってある程度の性能を安定して出すことができることを予備実験において確認でき,かつ,データ量に対して比例してコストが増えていたこともあり,大規模データに対しても適用可能だろうと判断したが,実際はあるデータ量を超えた時点で急激に処理コストが増大することが判明した.これは,計算機ハードウェアのメモリ容量の問題により起こることであり,より高性能なハードウェアを使用すれば解消する問題である.しかし,現段階では所有機器に対するアップグレードやクラウド環境による処理の実行は,費用面を考慮すると遂行が不可能な状態となっているので,使用メモリの削減にスコープをあて研究を続けていく予定である.
以上のことから,データ活用基盤技術の問題点解決さえできれば,ソフトウェア開発環境基盤の実現は可能であると言えるため,来年度は前述の問題点の解決を早々に行い,ソフトウェア開発環境基盤上における開発コストの削減ができたかどうかの評価を行っていく予定である.もちろん,その他の部分についてもさらなるブラッシュアップができないかどうかを検討し,二種類の技術開発の更なる成熟化を図ることは行っていく予定である.

Strategy for Future Research Activity

本年度の進捗状況を踏まえ,最終年度となる次年度はデータ活用基盤技術とデータアクセス基盤技術の統合をシステムとして運用できるレベルで実装する.
研究実績の概要でも述べたとおり,データ活用基盤技術の開発に遅れが生じているため,使用メモリの削減にスコープをあて大規模データにおいても動作するよう改善を図っていくが,それと並行して双方の技術の統合を図り,実際にソフトウェア開発環境基盤として運用をすることも行っていく.
また,データアクセス基盤技術は既に基本的な開発は終えているため,残りは質の高いサービスをAPIを用いて実現できるのかがテーマとなっている.したがって,この状況をさらなる高みに持ち上げるためにはこれらを統合したシステムを実運用の中で取り組むべき課題を発見し,それらを解決していく必要がある段階であると言える.
そのため,当面は扱うデータはある程度小規模でありながらも,AWSなどのクラウド基盤上に両技術を統合運用できるソフトウェア開発基盤を開発・運用し,現状,それぞれの技術の問題が実運用ではどのような形で問題点を引き起こすのかを十分に調査し,それらを上手く改善できるような方法を検討できればと考えている.一番大きな心配事は,各研究グループの研究・開発に割ける時間の確保であるが,これまでの資産を十二分に活用し,研究・開発に避けるエフォートを増やそうという意識を持つことが重要であると考えている.

Report

(3 results)
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report

Research Products

(56 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (28 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 27 results,  Open Access: 11 results) Presentation (28 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Journal Article] Generating Personalized Explanations for Recommender Systems Using a Knowledge Base2022

    • Author(s)
      Yuhao Chen, Shi-Jun Luo, Hyoil Han, Jun Miyazaki, Alfrin Letus Saldanha
    • Journal Title

      International Journal of Multimedia Data Engineering and Management

      Volume: 12(4) Pages: 20-37

    • DOI

      10.4018/ijmdem.2021100102

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    • Author(s)
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    • Journal Title

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    • Author(s)
      Takuya Nakata, Sinan Chen, and Masahide Nakamura
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      Energies

      Volume: 15(5) Pages: 1729-1729

    • DOI

      10.3390/en15051729

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    • DOI

      10.3390/s21206726

    • NAID

      120007169884

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      Volume: LNCS 12198 Pages: 592-608

    • DOI

      10.1007/978-3-030-49904-4_44

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      Sensors

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      10.3390/s20205894

    • NAID

      120006897855

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      Volume: - Pages: 149-163

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      10.1007/978-3-030-59051-2_10

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      Kusu Kazuma、Hatano Kenji
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      10.1109/bigdata47090.2019.9006295

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      Volume: -

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      10.23919/icmu48249.2019.9006645

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      Volume: - Pages: 439-445

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      10.1145/3366030.3366127

    • NAID

      40021996974

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      Yu Suzuki
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    • DOI

      10.2197/ipsjjip.27.404

    • NAID

      130007649908

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      Volume: 27 Issue: 0 Pages: 51-60

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.27.51

    • NAID

      130007580053

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      1882-6652
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      120006873064

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      120006882494

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      170000149813

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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Developing a Platform of Personalized Conversation Scenarios for In-Home Care Assistance2021

    • Author(s)
      Sinan Chen, Masahide Nakamura, and Sachio Saiki
    • Organizer
      The 2021 IEEE International Conference on Industry 4.0, Artificial, Intelligence, and Communication Technology
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  • [Presentation] Characterizing Smart Systems with Interactive Personalization2021

    • Author(s)
      Takuya Nakata, Sachio Saiki, and Masahide Nakamura
    • Organizer
      22nd IEEE-ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel Distributed Computing
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      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Developing Event Routing Service to Support Context-Aware Service Integration2021

    • Author(s)
      Takuya Nakata, Sinan Chen, and Masahide Nakamura
    • Organizer
      22nd IEEE-ACIS International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking and Parallel Distributed Computing
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Measuring Quality of Workers by Goodness-of-Fit of Machine Learning Model in Crowdsourcing2021

    • Author(s)
      Yu Suzuki
    • Organizer
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      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] An Autonomous Crowdsourcing System2021

    • Author(s)
      Yu Suzuki
    • Organizer
      The 32nd International Conference on Database and Expert Systems Applications
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Analysis of Behavioral Facilitation Tweets for Large-Scale Natural Disasters Dataset using Machine Learning2021

    • Author(s)
      Yu Suzuki, Yoshiki Yoneda, Akiyo Nadamoto
    • Organizer
      The 32nd International Conference on Database and Expert Systems Applications
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 部分グラフ検索高速化のためのハブ節点を考慮した関係辺の再帰走査法2020

    • Author(s)
      楠 和馬, 波多野 賢治
    • Organizer
      第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
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  • [Presentation] クエリログの部分的利用を考慮したグラフの集約演算高速化2020

    • Author(s)
      平方 俊行, 楠 和馬, 波多野 賢治
    • Organizer
      第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
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  • [Presentation] 複雑ネットワークにおける効率的な反復走査のための経路索引構築法2020

    • Author(s)
      楠 和馬, 波多野 賢治
    • Organizer
      情報処理学会第172回データベースシステム研究会
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  • [Presentation] Graph Navigation Query in an Edge Streaming Graph Database2020

    • Author(s)
      Tarek Aoukar and, Jun Miyazaki
    • Organizer
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  • [Presentation] 未知スコア関数に対するTop-k検索アルゴリズムの提案2020

    • Author(s)
      池田達樹, 宮崎純
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      第11回ソーシャルコンピューティングシンポジウム
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  • [Presentation] ネイティブグラフデータベースにおける再帰的走査の効率化に向けた経路管理方法の提案2019

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      楠 和馬, 波多野 賢治
    • Organizer
      情報処理学会第169回データベースシステム研究会
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  • [Presentation] 属性を用いた問合せの効率化に向けたグラフデータベースシステムの併用2019

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      第 11 回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
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    • Author(s)
      中村 匡秀
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      ソフトウェアシンポジウム 2018
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      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] NoSQL による集約演算のデータ要約手法を用いた結果推定の高精度化2018

    • Author(s)
      張 涵, 欅 惇志, 宮崎 純, 中村 匡秀
    • Organizer
      情報処理学会第168回データベースシステム研究会
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      2018 Annual Research Report

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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-12-28  

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