| 研究課題/領域番号 |
20H04167
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60050:ソフトウェア関連
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
中川 博之 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (40508834)
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| 研究分担者 |
鵜林 尚靖 九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80372762)
土屋 達弘 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (30283740)
冨沢 哲雄 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60549707)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
17,290千円 (直接経費: 13,300千円、間接経費: 3,990千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 6,630千円 (直接経費: 5,100千円、間接経費: 1,530千円)
2021年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2020年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
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| キーワード | 自己適応 / 時間制約 / 不確かさ / CPS / 開発環境 / 確率モデル |
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| 研究開始時の研究の概要 |
本研究では，不確かな実世界においても機能を提供し続けなければならないCPS（Cyber-Physical System）の実現手段を検討する．特に，実空間で考慮しなければならない不確かさと時間制約に着目し，時間制約を遵守するために必要に応じて環境に適応し，継続的に機能を提供可能なシステムの統合的な開発手法を確立する．本研究では，自己適応メカニズムの1つであるMAPE-K loopメカニズムを時間制約を考慮できるように発展させることで，実時間制約下での適応を実現する．本研究により，実世界上の実質的な適応を扱うことが可能となり，CPSの適用範囲拡大，可用性，信頼性の飛躍的向上が期待できる．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，不確かな実空間下においても時間制約に基づいた柔軟な適応を実現できる実時間指向の自己適応メカニズムの提供と，そのような適応性を有するシステムの体系的な構築手段の確立を目指した．本研究を通じて，要求モデルの構築支援技術，RNNを抽象化した確率モデルに対するバグ限局技術，確率的モデル検査の高速化技術，時間制約を考慮した自己適応プログラミングフレームワークに関して，それぞれ支援ツールを構築し，ソフトウェア開発支援ツールセットの基盤技術として位置付けることができた．本研究により得られた成果を用いることで，実世界においても自己適応可能なソフトウェアシステムの体系的な構築が実現可能となる．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
ソフトウェアシステムの信頼性を向上させるために，人手を介することなく，機器の故障や環境の変化に対してシステム自身が適応することでサービスの提供を継続する自己適応化が期待されている．自己適応化に向けては，仮想空間においては研究成果が利用され始めているところであるが，実空間環境に対しては，仮想空間以上の環境の不確かさを扱う必要があり，従来の適応メカニズムでは十分に対応することができなかった． 本研究の研究成果により，不確かな環境のモデリングや確率的なモデリング・検証，時間制約を考慮した適応メカニズムの基盤技術が構築され，自己適応ソフトウェアの実世界での適用が期待できるようになった．
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