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2020 年度 実績報告書

実行トレース共有リポジトリを用いたソフトウェア変更の影響レビュー技術の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18H03221
研究機関奈良先端科学技術大学院大学

研究代表者

石尾 隆  奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 准教授 (60452413)

研究分担者 伊原 彰紀  和歌山大学, システム工学部, 講師 (40638392)
小林 隆志  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (50345386)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワードソフトウェア品質管理 / 動的解析 / コードレビュー / デバッグ
研究実績の概要

本年度は、昨年度に実施した実行トレース収集ツール等の開発の継続を行いながら、ソフトウェアの実行トレースの活用法を中心とした研究を行った。まず、実行トレース収集ツールについては、Java 言語用に開発していたソフトウェア selogger の新バージョンをリリースした。特に、ソフトウェアの動作の仕組みについて論文として整理する過程で、論文の査読者からソースコードの内容についても詳しい確認、意見を受けて改訂を行ったことから、機能的な側面だけでなく、利用容易性の点でも改善された。本研究の研究代表者・分担者以外の大学の研究者とも利用方法について議論が進んでいる。
実行トレースの活用方法については、ソフトウェアの単体テストにおけるエラー発生の原因調査に対して、昨年度までに構築した実行トレース収集・可視化技術の有効性の調査を進めた。また、ソフトウェアを構成する部品(いわゆるライブラリ)のバージョン更新を検討する際、特に既知の脆弱性の影響を評価するために、実行トレースが有用であることを確認した。
開発者の目的および作業ごとに適した実行トレースの可視化方法を探るために、これまでのソースコードの構造に基づく可視化に加えて、どのようなデータを収集し、可視化するかの手順をプログラム的に記述するシステム、ImperSD を開発した。サーバの動作における特定の指標のモニタリングなど、従来の可視化手法では対応できなかった用途に対して、実行トレースの収集および可視化を適用できることを示した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

デバッグに限らないシステムの動作の調査という用途で、企業との議論が進展した。ライブラリの更新における動作の変化(ライブラリの非互換性による不具合の発生がないこと)の確認など、当初研究で目標としていたバグの予防という用途に、当初想定していたコードレビューにおける利用とは異なる形とはなったが、実際に近づきつつある。
また、ツール整備が進み、学会などで議論をした結果、新たな可視化手法の形などの着想も新たに得られており、来年度、さらなる研究の進展を見込んでいる。

今後の研究の推進方策

ライブラリの更新によって実際に不具合が発生したという企業の事例について、事後的に状況を再現することで、本研究でこれまで開発してきたツールの適用実験を行うことを計画している。これにより、実行トレースを用いた分析を企業の実際のソフトウェア開発環境で応用する場合の課題を明らかにし、解決していくことで、研究成果の実用化をさらに進展させることを考えている。
また、Webブラウザを用いたプログラミング環境など、新しい形のプログラミング環境を利用している企業や研究者と意見交換を行うことで、実行トレースの活用方法、新たな可視化手法の探求を効果的に進める予定である。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill University
  • [雑誌論文] NOD4J: Near-omniscient debugging tool for Java using size-limited execution trace2021

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Shimari, Takashi Ishio, Tetsuya Kanda, Naoto Ishida, Katsuro Inoue
    • 雑誌名

      Science of Computer Programming

      巻: 206 ページ: 102630~102630

    • DOI

      10.1016/j.scico.2021.102630

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Lags in the release, adoption, and propagation of npm vulnerability fixes2021

    • 著者名/発表者名
      Chinthanet Bodin、Kula Raula Gaikovina、McIntosh Shane、Ishio Takashi、Ihara Akinori、Matsumoto Kenichi
    • 雑誌名

      Empirical Software Engineering

      巻: 26 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10664-021-09951-x

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] コードレビュー作業において頻繁に修正されるソースコード改善内容の分析2020

    • 著者名/発表者名
      上田 裕己、石尾 隆、伊原 彰紀、松本 健一
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア

      巻: 37(2) ページ: 76~85

    • DOI

      10.11309/jssst.37.2_76

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 軽量な類似度計算によるプロジェクト間のソースファイル集合の再利用検出2020

    • 著者名/発表者名
      伊藤 薫、石尾 隆、神田 哲也、井上 克郎
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J103-D ページ: 542~554

    • DOI

      10.14923/transinfj.2019JDP7077

    • 査読あり
  • [学会発表] Automatically Customizing Static Analysis Tools to Coding Rules Really Followed by Developers2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda, Yuki, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      28th IEEE International Conference on Software Analysis, Evolution and Reengineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 変更個所の構造的特徴の学習に基づく複合コミットの分割2021

    • 著者名/発表者名
      眞田 行隆、小林 隆志
    • 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
  • [学会発表] 共変更分析に基づく変更支援のための不完全な変更の収集と評価2021

    • 著者名/発表者名
      石田 義八、小林 隆志
    • 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
  • [学会発表] Webベースの対話的な文芸的デバッグ環境の試作2021

    • 著者名/発表者名
      杉山 朔太郎、小林 隆志
    • 学会等名
      第207回ソフトウェア工学研究発表会
  • [学会発表] 変更ルールマイニングのための解析範囲動的決定手法2021

    • 著者名/発表者名
      内藤 祐樹、小林 隆志
    • 学会等名
      第207回ソフトウェア工学研究発表会
  • [学会発表] Untangling Composite Changes Using Tree-based Convolution Neural Network2021

    • 著者名/発表者名
      李 聡、小林 隆志
    • 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
  • [学会発表] Code-based Vulnerability Detection in Node.js Applications: How far are we?2020

    • 著者名/発表者名
      Chinthanet, Bodin, Serena Elisa Ponta, Henrik Plate, Antonino Sabetta, Raula Gaikovina Kula, Takashi Ishio, Kenichi Matsumoto
    • 学会等名
      The 35th IEEE/ACM International Conference on Automated Software Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 静的解析ツールの誤検出および検出漏れの最小化支援2020

    • 著者名/発表者名
      上田 裕己, 石尾 隆, 松本 健一
    • 学会等名
      第206回ソフトウェア工学研究発表会
  • [学会発表] プログラミング入門科目における提出プログラムのセマンティクスを考慮した自動分類手法2020

    • 著者名/発表者名
      西 陽太, 石尾 隆, 松本 健一
    • 学会等名
      第207回ソフトウェア工学研究発表会
  • [学会発表] ImperSD: Java言語向け命令型スクリプタブルデバッグ環境2020

    • 著者名/発表者名
      平ノ内 奎太, 小林 隆志
    • 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

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公開日: 2021-12-27  

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