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2022 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 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)
鵜林 尚靖  九州大学, システム情報科学研究院, 教授 (80372762)
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.本年度の主な研究成果は以下のとおりである.
・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た分析技術を検討した.また,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,学術雑誌Information and Software Technologyに採録された.
・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,時間遵守型の自動ドアを対象とした連携機構を検討した.
・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,実行時間の不確実性を考慮した動的検証機能を持つ自己適応システム実装フレームワークを検討した.
・サブテーマ4.実時間指向CPSを実現するための統合開発環境の構築:サブテーマ1~3の研究成果を基に実時間指向CPSを効果的に開発可能な統合開発環境を構築し,併せてシステム構築法を開発方法論として集約する.今年度は,他サブテーマの研究成果をもとに,確率的モデル検査を核とした開発プロセスを想定し,開発環境の全体像を検討した.

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

研究開始当初は,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,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

最終年度に向けて,各研究分担者ならびに各サブテーマの研究成果の統合を意識して研究を進める.

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Xtune: An XAI-Based Hyperparameter Tuning Method for Time-series Forecasting Using Deep Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Shimon Sumita, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      Research Square

      巻: - ページ: 1-16

    • DOI

      10.21203/rs.3.rs-3008932/v1

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] PAFL: Probabilistic Automaton-based Fault Localization for Recurrent Neural Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Yuta Ishimoto, Masanari Kondo, Naoyasu Ubayashi, Yasutaka Kamei
    • 雑誌名

      Information and Software Technology

      巻: 155 ページ: 1-16

    • DOI

      10.1016/j.infsof.2022.107117

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] RPAにおける不具合要因の分類と検出手法の検証2023

    • 著者名/発表者名
      新田壮史,中川博之,土屋達弘
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア

      巻: 40 ページ: 11-23

    • DOI

      10.11309/jssst.40.1_11

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Facility Layout Design System Using Deep Reinforcement Learning2023

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Ikeda, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proc. of the 15th International Conference on Agents and Artificial Intelligence (ICAART 2023)

      巻: Vol. 2 ページ: 221-230

    • 査読あり
  • [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] Optimal Parameter Selection Using Explainable AI for Time-Series Anomaly Detection2022

    • 著者名/発表者名
      Shimon Sumita, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proc. of the 24th International Conference on Principles and Practice of Multi-Agent Systems (PRIMA 2022)

      巻: - ページ: 281-296

    • DOI

      10.1007/978-3-031-21203-1_17

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Towards Automatic Facility Layout Design Using Reinforcement Learning2022

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Ikeda, Hiroyuki Nakagawa, Tatsuhiro Tsuchiya
    • 雑誌名

      Proc. of the 17th Conference on Computer Science and intelligent systems (FedCSIS 2022)

      巻: - ページ: 11-20

    • DOI

      10.15439/2022F25

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Proposal to Find Mutually Contributable Business or Life Activities Using Conformance Checking2022

    • 著者名/発表者名
      Haruhiko Kaiya, Tomoya Misawa, Shinpei Ogata, Shinobu Saito, Hiroyuki Nakagawa, Hironori Takeuchi
    • 雑誌名

      Proc. of the 26th International Conference on Knowledge-Based and Intelligent Information & Engineering Systems (KES2022)

      巻: - ページ: 542-551

    • DOI

      10.1016/j.procs.2022.09.109

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Study on Analyzing Learner Behaviors in State Machine Modeling Using Process Mining and Statistical Test2022

    • 著者名/発表者名
      Shinpei Ogata, Hiroyuki Nakagawa, Haruhiko Kaiya, Hironori Takeuchi
    • 雑誌名

      Proc. of the 14th International Joint Conference on Knowledge-Based Software Engineering (JCKBSE 2022)

      巻: - ページ: 141-153

    • DOI

      10.1007/978-3-031-17583-1_11

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hierarchical User Review Clustering Based on Multiple Subgoal Generation2022

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

      Proc. of the 14th International Joint Conference on Knowledge-Based Software Engineering (JCKBSE 2022)

      巻: - ページ: 207-219

    • DOI

      10.1007/978-3-031-17583-1_16

    • 査読あり
  • [学会発表] 確率的モデル検査とその応用2023

    • 著者名/発表者名
      中川博之
    • 学会等名
      大阪大学大学院情報科学研究科2022年度ランチセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] 実行時間の不確実性を考慮した動的検証機能を持つ自己適応システム実装フレームワークの検討2023

    • 著者名/発表者名
      内藤惇,中川博之, 土屋達弘
    • 学会等名
      電子情報通信学会 ライフインテリジェンスとオフィス情報システム研究会(LOIS)
  • [学会発表] 機械学習プロジェクトにおけるアンチパターンとその整備2023

    • 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
      情報処理学会 研究報告ソフトウェア工学(SE)
  • [学会発表] 確率的モデル検査と要求工学2023

    • 著者名/発表者名
      中川博之
    • 学会等名
      情報処理学会 第67回 要求工学ワークショップ
  • [学会発表] プロセスマイニングを用いたRPAの不具合要因検出手法の検討2023

    • 著者名/発表者名
      新田壮史,中川博之, 土屋達弘
    • 学会等名
      情報処理学会/ソフトウェア工学研究会 ウィンターワークショップ2023
  • [学会発表] ラプラス展開に着目した自己適応システムにおける動的検証の高速化に関する考察2023

    • 著者名/発表者名
      藤本昌也,中川博之, 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] エポックワードと名詞の重要度を用いたソフトウェア仕様書からのゴール文の抽出2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺啓太郎,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 2022
  • [学会発表] 鉄道車両ドアの閉扉タイミングの適正化による駆け込み乗車の抑制2022

    • 著者名/発表者名
      藤村優太郎,冨沢哲雄,中川博之, 多羅尾進
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
  • [学会発表] 深層強化学習を用いた施設レイアウト設計システム2022

    • 著者名/発表者名
      池田光,中川博之,赤木宏匡,関本章,土屋達弘
    • 学会等名
      日本経営工学会2022年秋季大会
  • [学会発表] 機械学習プロジェクトの実施における危険な匂いとその認知度の調査2022

    • 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] 文章の方向性に関する質問に基づく仕様書からのゴール抽出手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      渡辺啓太郎,中川博之, 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] 確率的モデル検査ツールによるパロンドのパラドックスの分析2022

    • 著者名/発表者名
      西口尚輝,中川博之, 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] RPAログを用いた処理フロー再構築手法の検討2022

    • 著者名/発表者名
      新田壮史,中川博之, 小形真平,竹内広宜,海谷治彦,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] RPAにおけるログマイニング手法の比較2022

    • 著者名/発表者名
      新田壮史,中川博之, 土屋達弘
    • 学会等名
      情報処理学会 ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム(SES2022) 併設ワークショップ「プロセスマイニングの基礎と応用」
  • [学会発表] doc2vecによる類似ゴール検出における一考察2022

    • 著者名/発表者名
      小形真平,中川博之
    • 学会等名
      情報処理学会 第65回 要求工学ワークショップ
  • [学会発表] 機械学習プロジェクトに関する知見の活用における意思決定プロセスモデルの利用2022

    • 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 サービスコンピューティング研究会(SIG-SC)
  • [学会発表] XAIを用いた自己適応異常検知手法の実用化に向けて2022

    • 著者名/発表者名
      角田詩門,中川博之,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] 強化学習と階層化意思決定法を用いた施設レイアウト自動設計手法の提案2022

    • 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
      日本経営工学会2022年春季大会

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公開日: 2024-12-25  

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