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形式的オブジェクト指向方法論に基づく組み込みソフトウェアの構成法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 12480071
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算機科学
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

片山 卓也  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (70016468)

研究分担者 青木 利晃  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (20313702)
ADEL Cherif (CHERIF Adel)  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (10303322)
伊藤 恵  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助手 (30303324)
研究期間 (年度) 2000 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
7,500千円 (直接経費: 7,500千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2000年度: 2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
キーワードオブジェクト指向方法論 / 組込みシステム / 分析モデル / 形式的方法論 / 定理証明システム / 並行正規表現 / スレッド / 並行オブジェクト / 組み込みシステム / 定理証明 / 形式的オブジェクト指向方法論 / オブジェクト / 実時間OS
研究概要

オブジェクト指向方法論は、ビジネスシステムに対しては、最も有効な開発方法論であると認められており,組み込みシステムに対しても要求分析段階での有用性や発展性における優位性は十分に予想されているが、実装に関しては困難な問題もあり適用されていないのが現状である。我々は、(1)形式的オブジェクト指向分析モデルの構築とその上での定理証明技術にもとづく仕様検証、(2)並行オブジェクト構造からスレッド構造への自動的変換、(3)スレッド構造への実時間情報の付与と実時間OSタスク構造の生成、という方法により、オブジェクト指向方法論を適用した組み込みソフトウェアの構成法の研究を行った。以下に、得られた主要な成果を述べる。
(1)形式的オブジェクト指向モデルの構築と検証
組み込みシステムのオブジェクト分析モデルを構築し、モデルの正しさや適切さを検証するために、UMLを構築・検証するための理論体系と構築・検証環境のプロトタイプを構成した。環境は、構築したUMLをテスト実行するシステムと。クラスモデルにつけられた不変表明が満たされることをステートチャートモデルに関する帰納法で証明する検証システムからなる。テスト実行システムでは、MLによる動作記述が、また、検証システムでは定理証明システムHOLが用いられた。
(2)並列オブジェクト構造と並列スレッド構造の変換
並行オブジェクトと並行スレッドの振る舞いを表現できる形式的体系として並行正規表現を考え、並行正規表現間の等価性を判定するための公理体系を与えた。これにより、分析モデルとしの並行オブジェクト表現を,設計モデルとしての並行スレッド表現に等価変換するための基礎が確立した。この公理系にもとづいて、実際に等価変換を行うためにシステムを構築し、具体的な問題に適用して、その有効性を確認することが出来た。今後に残された課題は、この公理系に実時間情報や資源情報を加えて、最適な設計モデルの導出に関する研究に展開することである。

報告書

(4件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 青木利晃, 立石孝彰, 片山卓也: "定理証明技術のオブジェクト指向分析への適用"日本ソフトウェア科学会学会誌コンピュータソフトウェア. 18巻4号. 18-47 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Prototype Execution of Independently Constructed Object-Oriented Analysis Model"Automating the Object-Oriented Software Development Methods, OECOOP2001 Workshop. 25-33 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takaaki Tateishi, Takuya Katayama: "An Axiomatic Formalization of UML Models"Proc. Workshop on Practical UML-Based Rigorous Development Methods. 13-28 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 矢竹健朗, 青木利晃, 片山卓也: "定理証明システムHOLにおけるオブジェクト指向理論の構築"情報処理学会論文誌. 41巻6号. 1234-1241 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Extracting Threads from Concurrent Objects for the Design of Embedded Systems"Proc. Asia-Pacific Software Engineering Conference APSEC2002. 107-116 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki Tateishi, Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Successive Behavior Approximation Method for Verifying Distributed Objects"Proc. Third International Conference on Parallel and Distributed Computing, Application and Technologies. 439-446 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 立石孝彰, 青木利晃, 片山卓也: "振舞い近似手法を用いたステートチャートに対する不変性の検証"情報処理学会論文誌「オブジェクト指向技術特集」. 44巻6号. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Formalizing Sequence Diagrams and State Machines Using Concurrent Regular Expression"Proc. Second International Workshop on Scenarios and State Machines : Models, Algorithms and Tools, SCESM'03. 74-79 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 岡崎光隆, 青木利晃, 片山卓也: "平行オブジェクトモデルから平行スレッドモデルへの変換法"情報処理学会 ソフトウェア工学研究会 研究報告2003. (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki and Takuya Katayama: "Prototype Execution of Independently Constructed Object-Oriented Analysis Model"Automating the Object-Oriented Software Development Methods, ECOOP2001 Workshop. 25-33 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takaaki Tateishi and Takuya Katayama: "An Axiomatic Formalization of UML Models"Practical UML-Based Rigorous Development Methods. 13-28 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki and Takuya Katayama: "Extracting threads from concurrent objects for the design of embedded systems"Proceedings of Asia-Pacific Software Engineering Conference APSEC2002. 107-116 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takaaki Tateishi, Toshiaki Aoki and Takuya Katayama: "Successive Behavior Approximation Method for Verifying Distributed Objects"Third International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies PDCAT2002. 439-446 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki and Takuya Katayama: "Formalizing sequence diagrams and state machines using Concurrent Regular Expression"Proceedings of 2nd International Workshop on Scenarios and State Machines : Models, Algorithms, and Tools SCESM'03. 74-79 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 青木利晃, 立石孝彰, 片山卓也: "定理証明技術のオブジェクト指向分析への適用"日本ソフトウェア科学会学会誌コンピュータソフトウェア. 18巻4号. 18-47 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Prototype Execution of Independently Constructed Object-Oriented Analysis Model"Automating the Object-Oriented Software Development Methods, OECOOP2001 Workshop. 25-33 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takaaki Tateish, Takuya Katayama: "An Axiomatic Formalization of UML Models"Proc. Workshop on Practical UML-Based Rigorous Development Methods. 13-28 (2001)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Extracting Threads from Concurrent Objects for the Design of Embedded Systems"Proc. Asia-Pacific Software Engineering Conference APSEC2002. 107-116 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Takaaki Tateishi, Toshiaki Aok, Takuya Katayama: "Successive Behavior Approximation Method for Verifying Distributed Objects"Proc. Third International Conference on Parallel and Distributed Computing, Application and Technologies. 439-446 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 立石孝彰, 青木利晃, 片山卓也: "振舞い近似手法を用いたステートチャートに対する不変性の検証"情報処理学会論文誌「オブジェクト指向技術特集」. 44巻6号. (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Mitsutaka Okazaki, Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Formalizing Sequence Diagrams and State Machines Using Concurrent Regular Expression"Proc. Second International Workshop on Scenarios and State Machines : Models, Algorithms and Tools, ICSE2003 Workshop. 74-79 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 青木利晃, 立石孝彰, 片山卓也: "定理証明技術のオブジェクト指向分析への適用"コンピュータソフトウェア. 18巻4号. 18-48 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takaaki Tateishi, Takuya Katayama: "An Axiomatic Formalization of UML Models"Proc. Workshop on Practical UML-based Rigorous Development Methods. 13-28 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Toshiaki Aoki, Takuya Katayama: "Prototype Execution of Independently Constructed Analysis Models"Automating the Object-Oriented Software Development Methods, ECOOP2001 Workshop. (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya Katayama: "Putting Formalities into Object-Oriented Methodologies"PDCAT(Invited Talk). (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Takaaki Tateishi: "An Axiomatic System For Verifying The Object-Oriented Analysis Model"SCI2000. 662-667 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masumi Toyoshima: "Implementing Fault Tolerant Software In Distributed Environment"Kluwer Academic Publishers, Dependable Network Computing. 5. 341-358 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 岡崎光隆: "並行動作するオブジェクトからの処理列の抽出法"情報処理学会ソフトウェア工学研究会 研究報告. 2000-SE-129. 65-72 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 青木利晃: "オブジェクト指向組み込みシステム開発のための設計モデルSESモデル"日本ソフトウェア科学会 ソフトウェア工学の基礎ワークショップFOSE2000. 157-164 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤恵: "オブジェクト指向リアルタイムシステムのテスト支援環境"情報処理学会 オブジェクト指向シンポジウム2000. 49-56 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Takuya Katayama: "Principles and Mechanisms for Evolving Software Systems"6th IEEE International Conference on Engineering of Complex Computer Systems. (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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