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2021 年度 実績報告書

想定に漏れた環境変化にしなやかに耐える実行時モデルフレームワーク

研究課題

研究課題/領域番号 18H03225
研究機関早稲田大学

研究代表者

鄭 顕志  早稲田大学, 理工学術院, 准教授(任期付) (40434295)

研究分担者 本位田 真一  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70332153)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
キーワード自己適応システム / 実行時モデル / Graceful degradation / 離散制御器合成 / 環境モデル学習
研究実績の概要

「開発時の想定に漏れた環境変化」に対してもしなやかに耐え,最大限の安全性を保証する"Graceful Degradation’"を可能とするソフトウェアシステムを実現するため,本研究では,想定外の変化をモデルに反映し,実行時に保証を伴った自己適応を実現する実行時モデルフレームワークを提案する.これまで開発時にのみ用いられていた環境・要求・動作仕様モデルをシステムが実行時にも保持し,想定から漏れた変化を環境モデルに反映し,最大限の安全性を保証する動作仕様をシステム自身によって実用的な速度で導出する技術の確立を目標とする.
本年度は,本研究では想定漏れの変化に耐えるGraceful Degradationを実現する2つの実行時モデル更新技術(実施項目1,2)を構築し,その技術を反映したフレームワーク開発および開発したフレームワークを用いた実証実験を行なった.
実施項目1: 環境モデルの実行時更新技術の確立(担当:鄭) 実施項目3の結果に基づき,LTSベースの環境モデル実行時更新技術を洗練化した.
実施項目2: 保証を伴う動作仕様の実行時導出技術の確立(担当:鄭) 実施項目3の結果に基づき,保証を伴う動作仕様の実行時導出技術を洗練化した.
実施項目3: 実証実験(担当: 鄭,本位田) 実施項目1,2で洗練化した技術を, 以前に開発した実行時モデルフレームワーク上に反映,実装した.また,開発したフレームワークの有効性を確認するための実証実験を行い,提案手法の有効性と限界を明らかにした.

現在までの達成度 (段落)

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件)

  • [国際共同研究] 北京大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      北京大学
  • [国際共同研究] サンパウロ大学(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      サンパウロ大学
  • [雑誌論文] Towards Scalable Model Checking of Reflective Systems via Labeled Transition Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Tei Kenji、Tahara Yasuyuki、Ohsuga Akihiko
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Software Engineering

      巻: 49 ページ: 1299~1322

    • DOI

      10.1109/TSE.2022.3174408

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficient Difference Analysis of Guaranteeable Requirements for Fault-tolerant Self-adaptation2023

    • 著者名/発表者名
      Li Jialong、Tei Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 31 ページ: 186~195

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.31.186

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 段階的な部分合成による離散制御器合成の分析空間削減2023

    • 著者名/発表者名
      山内 拓人、鄭 顕志
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J106-D ページ: 218~230

    • DOI

      10.14923/transinfj.2022PDP0022

    • 査読あり
  • [学会発表] Attention-guiding Takeover Requests for Situation Awareness in Semi-autonomous Driving2023

    • 著者名/発表者名
      Qingxin Chen, Jialong Li, Kenji Tei
    • 学会等名
      18th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (HRI)
    • 国際学会
  • [学会発表] Done is better than perfect: Iterative Adaptation via Multi-grained Requirement Relaxation2022

    • 著者名/発表者名
      Jialong Li, Kenji Tei
    • 学会等名
      the 30th IEEE International Requirements Engineering 2022 (RE'22)
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Better Service Personalization: Reinforcement Learning with Guarantee of User Preference2022

    • 著者名/発表者名
      Zhenyu Mao, Jialong Li, Kenji Tei
    • 学会等名
      IEEE 20th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics (SISY 2022), Sept 2022
    • 国際学会
  • [学会発表] Value Iteration Residual Network with Self-Attention2022

    • 著者名/発表者名
      Jinyu Cai, Jialong Li, Zhenyu Mao, Kenji Tei
    • 学会等名
      22nd International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA)
    • 国際学会
  • [学会発表] From Local to Global: A Curriculum Learning Approach for Reinforcement Learning-based Traffic Signal Control2022

    • 著者名/発表者名
      Nianzhao Zheng, Jialong Li, Zhenyu Mao, Kenji Tei
    • 学会等名
      2022 IEEE 2nd International Conference on Software Engineering and Artificial Intelligence (SEAI)
    • 国際学会
  • [学会発表] A formulation of MIP train rescheduling at terminals in bidirectional double-track lines with a moving block and ATO2022

    • 著者名/発表者名
      Kosuke Kawazoe, Takuto Yamauchi and Kenji Tei
    • 学会等名
      22nd Symposium on Algorithmic Approaches for Transportation Modelling, Optimization, and Systems (ATMOS)
    • 国際学会
  • [学会発表] Safe Reinforcement Learning through Hierarchical Shielding with Self-Adaptive Techniques2022

    • 著者名/発表者名
      Prasanth Senthilvelan, Jialong Li and Kenji Tei
    • 学会等名
      2022 IEEE 9th International Conference on Industrial Engineering and Applications (ICIEA 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] A Reinforcement Learning Approach for Adaptive Covariance Tuning in Kalman Filter2022

    • 著者名/発表者名
      Jiajun Gu, Jialong Li, Kenji Tei
    • 学会等名
      IEEE 5th Advanced Information Management,Communicates,Electronic and Automation Control Conference (IMCEC 2022)
    • 国際学会

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公開日: 2023-12-25  

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