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代数仕様アプローチによる制的モデル検査手法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17500028
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 ソフトウエア
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

中島 震  国立情報学研究所, アーキテクチャ科学研究系, 教授 (60350211)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,700千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 300千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2006年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
2005年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードソフトウェア工学 / ソフトウェア開発効率化 / モデル化 / 検証技術 / モデル検査 / 代数仕様 / データ制約 / ソフトウェア開発効率
研究概要

ソフトウェア自動検証の技術として注目を集めているモデル検査法は有限の状態空間を網羅的に探索して時相論理式で表現した性質を満たすか否かを判定する。データ値が制御の流れに影響する場合、データ値の範囲が大きい等の理由により状態爆発の問題が発生する。本研究では状態爆発を避けるために、「制約記述を用いた値評価の遅延方法」をモデル検査法と統合するための技術を検討した。変数が取りえるデータ値を具体的に扱うのではなく、データ値に関する性質を記号的な制約として表現することで状態爆発を避ける方法である。さらに、データの性質表現を簡明に行うために代数仕様の方法を導入し、代数仕様言語Maudeを用いてデータ制約とモデル検査法を統合する技術に関する研究を進めた。具体的には、1.ソフトウェアデザインで用いられるMealy型オートマトンに制約概念を導入した「制約オートマトン」の定式化とMaude上での実現方法の考案、2.区間制約、分散ソーティング、ホテル鍵問題、の3つの例題を用いての提案方式の確認、特に、ホテル鍵問題については公表されているAlloyによる記述と解析の方法との比較により提案方法の有用性を確認、3.RT-Maudeを用いて制約オートマトンを実現することでリアルタイム・ソフトウェアへの応用検討、を行った。また、今後の研究の展開に関する計画として、定理証明を基礎とするEvent-Bの振舞い解析への応用について整理した。さらに、アウトリーチの試みとして、形式手法技術を概観するサーベイを公表した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 2件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] Data Constraints for Validation of Real-Time Software2008

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Proceedings of the IASTED International Conference on Software Engineering

      ページ: 98-105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Data Constraints for Validation of Real-Time Software2008

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Proceedings of the TASTED International Conference on Software Engineering

      ページ: 98-105

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 代数仕様言語Maudeを用いた制約オートマトンの実現2007

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 48

      ページ: 3341-3351

    • NAID

      110006402782

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書 2007 研究成果報告書概要
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maude-based Implementation of Constraint Automata2007

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing Society of Japan Vol.48, No.10

      ページ: 3341-3351

    • NAID

      110006402782

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モデル検査法のソフトウェア開発への応用2006

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア 23

      ページ: 72-86

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applying Model-Checking Techniques to Verification of Software Design2006

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Computer Software Vol.19, No.2

      ページ: 72-86

    • NAID

      130004549052

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] モデル検査法のソフトウェア開発への応用2006

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 雑誌名

      コンピュータ・ソフトウェア 23巻・2号

      ページ: 72-86

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 形式手法の実像を知る2006

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 雑誌名

      日経エレクトロニクス 933号

      ページ: 123-142

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Model-Checking Behavioral Specifications of BPEL Applications2006

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Electric Notes in Theoretical Computer Science (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Lightweight Formal Analysis of Web Service Flows2005

    • 著者名/発表者名
      Shin NAKAJIMA
    • 雑誌名

      Progress in Informatics No.2

      ページ: 57-76

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Right-weight Formal Methods for Real-time Components2007

    • 著者名/発表者名
      Shinge NAKAJIMA
    • 学会等名
      IEICE-SS
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2007-08-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] リアルタイム・コンポーネント向けの程良い形式手法2007

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 学会等名
      電子情報通信学会ソフトウェアサイエンス研究会
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2007-08-03
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Constraint-based Software Design2006

    • 著者名/発表者名
      Shinge NAKAJIMA
    • 学会等名
      IEICE-KBSE
    • 発表場所
      Naha
    • 年月日
      2006-11-25
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] 制約オートマトンを用いたソフトウェア・デザインの記述法2006

    • 著者名/発表者名
      中島 震
    • 学会等名
      電子情報通信学会 SS
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2006-08-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要
  • [学会発表] Software Design Method Using Extended Finite-State Automata with Constraints2006

    • 著者名/発表者名
      Shinge NAKAJIMA
    • 学会等名
      IEICE-SS
    • 発表場所
      Sapporo
    • 年月日
      2006-08-03
    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2007 研究成果報告書概要

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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