• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

ソフトウェアの整合性証明情報を演繹的に用いた環境変化への妥協付き適応

研究課題

研究課題/領域番号 19K20249
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60050:ソフトウェア関連
研究機関国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構 (2022)
国立情報学研究所 (2019-2021)

研究代表者

小林 努  国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構, 研究開発部門, 研究開発員 (10803405)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード形式手法 / 段階的詳細化 / 定理証明 / 自己適応ソフトウェア / Internet of Things / 物理情報システム / AI安全性 / ソフトウェア / システムモデリング / Event-B / 自動運転 / RSS / 頑健性
研究開始時の研究の概要

本研究では、3つの問題の解決のための手法を開発する。
第一に、「体系的に適切な適応を行うには?」という問題の解決のために、整合性を満たすような適応のパターンを定義する。
第二に、「適応時に賢く妥協するには?」という問題の解決のために、パターンに基づいて仕様の証明情報の分析手法を提案し満たせる要求の判断を体系化する。
第三に、「変化のあった側面のみに絞った適応を行うには?」という問題の解決のために、抽象化された仕様の上で行った適応を具体的な仕様に反映する手法を構築する。

研究成果の概要

物理的な対象を制御するソフトウェアに対し、制御器とその環境の形式的なモデルを構築し検証を行う手法は安全性の保証に有効である。中でも、同じ対象に対し複数の抽象度のモデルを構築するアプローチが複雑さ軽減に効果的である。しかし、環境モデルを現実に合わせるために更新し、制御器モデルもそれに合わせて更新する(適応する)必要がある。我々は、多段階の抽象度を持つ制御器の形式モデルの適応に関する研究を行い、センサの不確かさに自動で対処する手法や、自動運転車が安全に目標を達成することを保証するソフトウェアアーキテクチャの構築・検証手法、宇宙機が故障から復帰する手続きの検証のためのモデル作成手法などを提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究はコンピュータだけでなく人間にも理解・説明可能である形式的モデルの安全な変更・適応という工学的に発展中の工程に対し、多段階の抽象度の視点から切り込み成果を挙げた点で学術的に意義深いと考える。また、実世界で動作するソフトウェアシステムを(一部の研究ではAIを用いたブラックボックスシステムを)対象とし、その安全性を保証しつつ現実の開発問題に対処する手法を提供している点で社会的にも意義深いと考える。

報告書

(5件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Sorbonne University(フランス)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] ニューカッスル大学(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ENSEEIHT(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ENSEEIHT(フランス)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ニューカッスル大学(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ウォータールー大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Goal-Aware RSS for Complex Scenarios Via Program Logic2022

    • 著者名/発表者名
      Hasuo Ichiro、Eberhart Clovis、Haydon James、Dubut Jeremy、Bohrer Rose、Kobayashi Tsutomu、Pruekprasert Sasinee、Zhang Xiao-Yi、Pallas Erik Andre、Yamada Akihisa、Suenaga Kohei、Ishikawa Fuyuki、Kamijo Kenji、Shinya Yoshiyuki、Suetomi Takamasa
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Intelligent Vehicles

      巻: (to appear) 号: 4 ページ: 1-33

    • DOI

      10.1109/tiv.2022.3169762

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A refinement-based development of a distributed signalling system2021

    • 著者名/発表者名
      Paulius Stankaitis, Alexei Iliasov, Tsutomu Kobayashi, Yamine Ait-Ameur, Fuyuki Ishikawa, and Alexander Romanovsky
    • 雑誌名

      Formal Aspects of Computing

      巻: Vol. 33 No. 6 号: 6 ページ: 1009-1036

    • DOI

      10.1007/s00165-021-00567-y

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Formal Modelling of Safety Architecture for Responsibility-Aware Autonomous Vehicle via Event-B Refinement2023

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi, Martin Bondu, Fuyuki Ishikawa
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Formal Methods (FM 2023)
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Detecting Faulty Sequences of FDIR Functions on Spacecrafts Using Model Checking2023

    • 著者名/発表者名
      Masatoshi Horikawa, Tsutomu Kobayashi, Shoma Takatsuki, Hiroki Umeda, Yasushi Ueda
    • 学会等名
      2023 IEEE Aerospace Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Robustifying Controller Specifications of Cyber-Physical Systems Against Perceptual Uncertainty2021

    • 著者名/発表者名
      Tsutomu Kobayashi, Rick Salay, Ichiro Hasuo, Krzysztof Czarnecki, Fuyuki Ishikawa, Shin-ya Katsumata
    • 学会等名
      NFM 2021
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Formal Distributed Protocol Development for Reservation of Railway Sections2020

    • 著者名/発表者名
      Stankaitis Paulius、Iliasov Alexei、Kobayashi Tsutomu、Ait-Ameur Yamine、Ishikawa Fuyuki、Romanovsky Alexander
    • 学会等名
      ABZ 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Embedding Approximation in Event-B: Safe Hybrid System Design Using Proof and Refinement2020

    • 著者名/発表者名
      Dupont Guillaume、Ait-Ameur Yamine、Singh Neeraj K.、Ishikawa Fuyuki、Kobayashi Tsutomu、Pantel Marc
    • 学会等名
      ICFEM 2020
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] http://research.nii.ac.jp/robustifier/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-01-30  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi