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2021 Fiscal Year Annual Research Report

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

Research Project

Project/Area Number 18H03225
Research InstitutionWaseda University

Principal Investigator

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

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 本位田 真一  早稲田大学, 理工学術院, 教授(任期付) (70332153)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2022-03-31
Keywords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
Outline of Annual Research Achievements

「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.

Research Progress Status

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和3年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2023 2022 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results)

  • [Int'l Joint Research] 北京大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      北京大学
  • [Int'l Joint Research] サンパウロ大学(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      サンパウロ大学
  • [Journal Article] Towards Scalable Model Checking of Reflective Systems via Labeled Transition Systems2023

    • Author(s)
      Tei Kenji、Tahara Yasuyuki、Ohsuga Akihiko
    • Journal Title

      IEEE Transactions on Software Engineering

      Volume: 49 Pages: 1299~1322

    • DOI

      10.1109/TSE.2022.3174408

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Efficient Difference Analysis of Guaranteeable Requirements for Fault-tolerant Self-adaptation2023

    • Author(s)
      Li Jialong、Tei Kenji
    • Journal Title

      Journal of Information Processing

      Volume: 31 Pages: 186~195

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.31.186

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 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

    • Author(s)
      山内 拓人、鄭 顕志
    • Journal Title

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      Volume: J106-D Pages: 218~230

    • DOI

      10.14923/transinfj.2022PDP0022

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Attention-guiding Takeover Requests for Situation Awareness in Semi-autonomous Driving2023

    • Author(s)
      Qingxin Chen, Jialong Li, Kenji Tei
    • Organizer
      18th ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction (HRI)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Done is better than perfect: Iterative Adaptation via Multi-grained Requirement Relaxation2022

    • Author(s)
      Jialong Li, Kenji Tei
    • Organizer
      the 30th IEEE International Requirements Engineering 2022 (RE'22)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Towards Better Service Personalization: Reinforcement Learning with Guarantee of User Preference2022

    • Author(s)
      Zhenyu Mao, Jialong Li, Kenji Tei
    • Organizer
      IEEE 20th International Symposium on Intelligent Systems and Informatics (SISY 2022), Sept 2022
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Value Iteration Residual Network with Self-Attention2022

    • Author(s)
      Jinyu Cai, Jialong Li, Zhenyu Mao, Kenji Tei
    • Organizer
      22nd International Conference on Intelligent Systems Design and Applications (ISDA)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] From Local to Global: A Curriculum Learning Approach for Reinforcement Learning-based Traffic Signal Control2022

    • Author(s)
      Nianzhao Zheng, Jialong Li, Zhenyu Mao, Kenji Tei
    • Organizer
      2022 IEEE 2nd International Conference on Software Engineering and Artificial Intelligence (SEAI)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A formulation of MIP train rescheduling at terminals in bidirectional double-track lines with a moving block and ATO2022

    • Author(s)
      Kosuke Kawazoe, Takuto Yamauchi and Kenji Tei
    • Organizer
      22nd Symposium on Algorithmic Approaches for Transportation Modelling, Optimization, and Systems (ATMOS)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Safe Reinforcement Learning through Hierarchical Shielding with Self-Adaptive Techniques2022

    • Author(s)
      Prasanth Senthilvelan, Jialong Li and Kenji Tei
    • Organizer
      2022 IEEE 9th International Conference on Industrial Engineering and Applications (ICIEA 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Reinforcement Learning Approach for Adaptive Covariance Tuning in Kalman Filter2022

    • Author(s)
      Jiajun Gu, Jialong Li, Kenji Tei
    • Organizer
      IEEE 5th Advanced Information Management,Communicates,Electronic and Automation Control Conference (IMCEC 2022)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

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