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2021 年度 実績報告書

不確かな環境下においても時間制約を考慮可能な自己適応メカニズムとその統合開発環境

研究課題

研究課題/領域番号 20H04167
研究機関大阪大学

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)

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)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
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
研究実績の概要

本研究では,不確かな実世界(実空間)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)の実現手段を検討している.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の確立を目的としている.2021 年度は各実施計画に従って以下を実施した.
・サブテーマ1.時間制約と要求の記述を包含した不確かな環境モデリング手法の検討:不確かな環境と時間制約を記述・分析可能なモデリング手法として,特に確率的モデル検査技術に着目し同技術を利用した分析技術を検討した.RNNを抽象化した確率モデルに対するバグ限局技術に関しても,検討を進めた.同提案をまとめた論文が,情報処理学会コンピュータサイエンス領域奨励賞を受賞している.
・サブテーマ2.実空間作用素との連携機構の構築:実空間上のシステムが考慮しなければならない,実空間作用素との連携機構を検討した.今年度は,仮想的な空間で自己位置推定,経路計画,障害物回避を検証することができるシステムを開発し,バーチャル空間でのロボット用のソフトウェア開発を進めた.
・サブテーマ3.時間制約を考慮した自己適応メカニズムと検証機構の構築:時間制約を考慮可能な適応メカニズムとして,適応後の可能な構成(configuration)の候補をXAI(eXplainable AI)技術により効果的に限定し,構成の発見を高速化する手法を検討した.同研究成果をまとめた論文が,国際会議PRIMA2022に採録された.

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

コロナ禍により,一部の研究内容が当初のスケジュール通りに遂行できなかったものの,研究成果が受賞したサブテーマもあるなど,各サブテーマの研究成果が着実に実を結んできている.

今後の研究の推進方策

各サブテーマの研究成果が具体化されてきており,サブテーマ4の統合開発環境の具体化を進める.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] Goal Model Structuring Based on Semantic Correlation of User Reviews2022

    • 著者名/発表者名
      Shuaicai Ren, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      Intelligent Decision Technologies Journal

      巻: Vol. 16, No. 4 ページ: 737-748

    • DOI

      10.3233/IDT-220269

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Embedded System Evolution in IoT System Development Based on MAPE-K Loop Mechanism2022

    • 著者名/発表者名
      Hiroyuki Nakagawa, Shinya Tsuchida, Emiliano Tramontana, Andrea Fornaia, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      arXiv:2205.13375

      巻: - ページ: pp.1-17

    • DOI

      10.48550/arXiv.2205.13375

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Hierarchical User Review Clustering Based on Multiple Subgoal Generation2022

    • 著者名/発表者名
      Shuaicai Ren, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 学会等名
      The 14th International Joint Conference on Knowledge-Based Software Engineering (JCKBSE 2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] Heuristic Minerを用いたパラメータ調整に基づくプロセスモデル抽出手法2022

    • 著者名/発表者名
      南垣内一輝,中川博之,海谷治彦,小形真平,竹内広宜,土屋達弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会(SIG-KBSE)
  • [学会発表] 要求駆動のプロセスモデル抽出に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      中川博之
    • 学会等名
      情報処理学会 第64回 要求工学ワークショップ in 鹿児島
  • [学会発表] Reference Model for Agile Development of Machine Learning-based Service Systems2021

    • 著者名/発表者名
      Hironori Takeuchi, Haruhiko Kaiya, Hiroyuki Nakagawa, Shinpei Ogata
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Machine Learning Systems Engineering (iMLSE2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Preemptive Anomaly Prediction in IoT Components2021

    • 著者名/発表者名
      Alhassan Boner Diallo, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 学会等名
      The Context-aware, Autonomous and Smart Architecture Workshop (CASA2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Graph queries for analyzing the coverage of requirements by test cases2021

    • 著者名/発表者名
      Shingo Ariwaka, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 学会等名
      The 33rd International Conference on Software Engineering & Knowledge Engineering (SEKE 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Adaptation Space Reduction Using an Explainable Framework2021

    • 著者名/発表者名
      Alhassan Boner Diallo, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 学会等名
      The IEEE 45th Annual Computers, Software, and Applications Conference (COMPSAC 2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] 要求仕様に対するテストカバレッジ分析におけるグラフクエリの適用について2021

    • 著者名/発表者名
      有若新悟, 中川博之, 土屋達弘
    • 学会等名
      ソフトウェア・シンポジウム2021
  • [学会発表] 異粒度指向反例解析に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      小形真平,大池勇太郎,中川博之,青木善貴,小林一樹,岡野浩三
    • 学会等名
      ソフトウェア工学の基礎ワークショップ FOSE 2021
  • [学会発表] RPAにおける不具合発生要因の分類2021

    • 著者名/発表者名
      新田壮史,中川博之,土屋達弘
    • 学会等名
      ソフトウェア工学の基礎ワークショップ FOSE 2021
  • [学会発表] エンタープライズアーキテクチャを用いた機械学習サービスシステムのアジャイル開発モデル2021

    • 著者名/発表者名
      竹内広宜,小形真平,海谷治彦,中川博之
    • 学会等名
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会(SIG-KBSE)
  • [学会発表] 人の期待とシステムの振る舞いの乖離をモデル検査により検証する手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      青木善貴,小形真平,中川博之,小林一樹
    • 学会等名
      ソフトウェア工学の基礎ワークショップ FOSE 2021
  • [学会発表] 強化学習に基づいた施設レイアウト自動設計支援システムの実現に向けて2021

    • 著者名/発表者名
      池田光,中川博之,関本章,赤木宏匡,土屋達弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会(SIG-KBSE)
  • [学会発表] 電動車椅子の搭乗者が接近物体から受ける不安感・不快感の定量評価2021

    • 著者名/発表者名
      鈴木涼真, 冨沢哲雄, 多羅尾進
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会
  • [学会発表] 車いす型自律移動ロボット高尾w1号の開発2021

    • 著者名/発表者名
      関根陸人, 石清水エゼキエル, 永田夏樹, 鈴木涼真, 渡邊智悠, 冨沢哲雄, 多羅尾進
    • 学会等名
      第22回計測自動制御学会SI部門講演会

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公開日: 2023-12-25  

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