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2013 Fiscal Year Annual Research Report

アーキテクチャ指向形式手法に基づく高品質ソフトウェア開発法の提案と実用化

Research Project

Project/Area Number 24220001
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

荒木 啓二郎  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (40117057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 大森 洋一  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (20309727)
山本 修一郎  名古屋大学, 学内共同利用施設等, 教授 (20523294)
片山 徹郎  宮崎大学, 工学部, 准教授 (50283932)
持尾 弘司  筑紫女学園大学, 人間科学部, 准教授 (60331013)
日下部 茂  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (70234416)
張 漢明  南山大学, 情報理工学部, 准教授 (90329756)
Project Period (FY) 2012-05-31 – 2017-03-31
Keywordsソフトウェア工学 / 高信頼安心安全システム / 適用性の高い形式手法 / アーキテクチャ指向モデル化 / ソフトウェアライフサイクル
Research Abstract

2013年度は、研究代表者ならびに各研究分担者が、本研究プロジェクトにおける各自の研究課題として、形式手法に基づくソフトウェア開発事例研究、システム運用に関する保証ケース作成法、ソフトウェアのフォールト検出法、要求モデルに基づくアーキテクチャモデル作成法、アーキテクチャ指向のシステム開発事例研究、形式仕様に基づくテスト手法などに関する研究を行って、それぞれ得られた成果について研究発表を行った。
前年度に引続き、産官学連携のもとに、ソフトウェア開発に有用な形式手法および厳密な仕様記述に関するセミナーを福岡、熊本、東京、沖縄、ベトナム ホーチミン市で開催して、形式手法の普及に努めるとともに、ソフトウェア開発の現場における形式手法適用に関する課題に関して実践的な観点での交流を参加者との間で行った。
形式仕様記述および分析を支援するための複数のツールの開発を、さらに進めた。なかでも、形式仕様記述の作成を支援する簡便で利便性の高いツールとして VDMPad を開発して、インターネット上で一般に公開した。また、形式仕様作成を支援するドメイン用語辞書ツールを複数の学外組織に提供して、その利用技術の確立と有用性の評価を開始した。さらに、ソフトウェア開発の上流工程における発想支援および検討のための統合インターフェースを提供するツールを試作して、今後のツール統合環境の基盤となりうることを確認した。
本研究に関連して、九州大学の先導的学術研究拠点として2013年5月1日付けで「アーキテクチャ指向フォーマルメソッド研究センター」を設立し、研究代表者が研究センター長に就任した。同研究センターに外国人研究者として英国ランカスター大学の講師を招聘して、ソフトウェアプロダクトラインにおけるフィーチャーモデルの形式化に関する共同研究を推進したほか、セミナーを開催して本研究の活動状況及び成果を一般にも公開した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

研究代表者ならびに研究分担者のそれぞれが、各自の研究課題に対して成果を得ていることに加えて、本研究課題に掲げたアーキテクチャ指向形式手法に関する概念および方法が次第に明確になりつつあり、本研究プロジェクトのメンバー間で認識を共有することが可能となった。特に、システムとそれに対する操作や実行環境との間の相互作用をモデル化するための基本方針が定めて、その方針の基に、高信頼安全安心システムの実現に関する研究課題と方法について具体的な研究を進める素地ができた。
また、システムの保守や派生開発を効果的に実施する際に有効なプロダクトラインと形式手法との連携を推進するために、ソフトウェアプロダクトライン工学の世界的権威である KyoChul Kang 教授や JaeJoon Lee 博士との交流を行って、今後の連携をさらに進めることとなった。
ツールについても、特に開発の上流工程を有効に支援することを意図する複数のツールの開発がそれぞれ順調に進んでいる。なかでも、VDMPad と名付けた形式仕様記述ツールを開発して、インターネット上で一般公開した。この VDMPad は、簡便に、かつ、インタラクティブに使用することができて、初心者向けの教育をはじめ、数百行程度までの仕様記述と検証において、有効であることが確認できた。

Strategy for Future Research Activity

従来からの、形式手法を基盤として、プロセス、アーキテクチャ、プロダクトラインの三つの軸を組み合わせるという基本的な方向性に沿って、研究代表者ならびに研究分担者のそれぞれの役割に基づく研究課題に取り組む。
産学連携のもとに、具体的な実用レベルのシステム開発を対象とした形式手法適用事例研究を進める。システムの記述や分析のための要素技術の提案と併せて、形式手法を効果的に適用する方法の確立を目指す。また、形式手法適用に必要な人材の育成にも努める。
開発中のツールの機能を充実し、また、完成度を高めるとともに、それらの利用経験に基づいて、ソフトウェア開発プロセスにおける各ツールの効果的利用法を提示する。さらに、それらのツールの連携を図る。
研究集会を年に4回程度開催して、研究代表者や研究分担者以外にも研究者技術者を招聘して実用的かつ多様な観点からの研究討議を行う。公開シンポジウムないしワークショップを毎年開催して、広く内外からの参加者も交えて交流を行い、研究成果公開と産学連携推進の場を提供する。2014年度は、中間年度であるため、国際シンポジウムを開催する予定である。
本研究の活動ならびに成果を広く一般に発信するためのホームページの内容の恒常的な充実を行う。形式手法の啓発や適用促進のために、教材をさらに充実させながら、各地におけるセミナーの実施を継続していく。

  • Research Products

    (42 results)

All 2014 2013 Other

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (38 results) Book (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] EA-MDA Model to Resolve IS Characteristic Problems in Educational Institution2013

    • Author(s)
      Mardiana
    • Journal Title

      International Journal of Software Engineering & Applications

      Volume: 4 Pages: 1-20

    • DOI

      10.5121/ijsea.2013.4301

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Towards Minimizing Processes Response Time in Interactive Systems2013

    • Author(s)
      Samih M. Mostafa
    • Journal Title

      International Journal of Computer Science and Information Technology Research

      Volume: 1 Pages: 65-73

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Applying Eco-Threading Framework to Memory-Intensive Hadoop Applications2014

    • Author(s)
      Hiroaki Takasaki
    • Organizer
      5th International Conference on Information Science and Applications
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20140506-20140509
  • [Presentation] ディペンダブルケースを中間表現としたフォーマルな仕様記述手法2014

    • Author(s)
      大森 洋一
    • Organizer
      情報処理学会 ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140319-20140320
  • [Presentation] Prototyping Core Software of Energy Management System for Smart Campus with Advanced Software Engineering Methods2014

    • Author(s)
      Shigeru Kusakabe
    • Organizer
      2nd International Conference on Green Computing, Technology and Innovation
    • Place of Presentation
      Kuala Lumpur, Malaysia
    • Year and Date
      20140318-20140320
  • [Presentation] 際どい実行順序を考慮した並行システム検証に関する考察2014

    • Author(s)
      張 漢明
    • Organizer
      情報処理学会 第165回SLDM・第32回EMB合同研究会
    • Place of Presentation
      沖縄県 石垣市
    • Year and Date
      20140315-20140316
  • [Presentation] D-Caseを用いたビジネスプロセスの妥当性の考察2014

    • Author(s)
      村井 謙太
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      那覇市
    • Year and Date
      20140306-20140307
  • [Presentation] 要求モデルに基づくアーキテクチャ・モデルの作成法の提案2014

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      那覇市
    • Year and Date
      20140306-20140307
  • [Presentation] 新しいハザード分析手法STAMP/STPAのクラウドサービスへの適用試行2014

    • Author(s)
      日下部 茂
    • Organizer
      情報処理学会 九州支部 火の国情報シンポジウム2014
    • Place of Presentation
      大分市
    • Year and Date
      20140304-20140305
  • [Presentation] 活動記述に基づく活動完了基準作成法の提案2014

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20140127-20140128
  • [Presentation] Proposal of a Supporting Method to Generate a Decision Table from the Formal Specification2014

    • Author(s)
      K. Nishikawa
    • Organizer
      Int'l Conf. on Artificial Life and Robotics
    • Place of Presentation
      Oita, Japan
    • Year and Date
      20140111-20140113
  • [Presentation] Achieving Better Fairness for Multithreaded Programs in Linux using Group Threads Scheduler2013

    • Author(s)
      Samih M. Mostafa
    • Organizer
      International Workshop on ICT
    • Place of Presentation
      Beppu, Japan
    • Year and Date
      20131212-20131214
  • [Presentation] SMT-based Bounded Model Checking for OSEK/VDX Applications2013

    • Author(s)
      Haitao Zhang
    • Organizer
      20th Asia-Pacific Software Engineering Conference
    • Place of Presentation
      Bangkok, Thailand
    • Year and Date
      20131202-20131205
  • [Presentation] Illustrating the Effect of Formal Methods on Software Process with a Standard Model2013

    • Author(s)
      Shigeru Kusakabe
    • Organizer
      International Conference on Advanced Software Engineering and Information Systems
    • Place of Presentation
      Jakarta, Indonesia
    • Year and Date
      20131128-20131130
  • [Presentation] A Distributed Agile Formal Specification Environment2013

    • Author(s)
      Yoichi Omori
    • Organizer
      International Conference on Advanced Software Engineering and Information Systems
    • Place of Presentation
      Jakarta, Indonesia
    • Year and Date
      20131128-20131130
  • [Presentation] Tomohiro Oda and Keijiro Araki: Overview of VDMPad: An Interactive Tool for Formal Specification with VDM2013

    • Author(s)
      Tomohiro Oda
    • Organizer
      International Conference on Advanced Software Engineering and Information Systems
    • Place of Presentation
      Jakarta, Indonesia
    • Year and Date
      20131128-20131130
  • [Presentation] パターンを用いたフォールト検出法2013

    • Author(s)
      張 漢明
    • Organizer
      日本ソフトウェア科学会 20回ソフトェア工学の基礎ワークショップ
    • Place of Presentation
      石川県 加賀市
    • Year and Date
      20131128-20131130
  • [Presentation] An UPPAAL Framework for Model Checking Automotive Systems with FlexRay Protocol2013

    • Author(s)
      Xiaoyun Guo
    • Organizer
      2nd International Workshop on Formal Techniques for Safety-Critical Systems
    • Place of Presentation
      Queenstown, New Zealand
    • Year and Date
      20131029-20131030
  • [Presentation] ソフトウェア開発プロセスモデルを用いた形式手法導入の検討2013

    • Author(s)
      日下部 茂
    • Organizer
      情報処理学会 ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      20131024-20131025
  • [Presentation] ドメイン用語辞書の再利用に向けたグループ化2013

    • Author(s)
      大森 洋一
    • Organizer
      情報処理学会 ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      金沢市
    • Year and Date
      20131024-20131025
  • [Presentation] VDM++を用いたデシジョンテーブル生成支援について2013

    • Author(s)
      西川 拳太
    • Organizer
      電気関係学会九州支部連合大会
    • Place of Presentation
      熊本市
    • Year and Date
      20130924-20130924
  • [Presentation] SEMATと保証ケースの関係についての考察2013

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      東京都 調布市
    • Year and Date
      20130912-20130913
  • [Presentation] 運用手順に対するアシュアランスケース作成法の比較評価2013

    • Author(s)
      高間 翔太
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      東京都 調布市
    • Year and Date
      20130912-20130913
  • [Presentation] A classification method in identifying security patterns for a dependable Security Case -- From Security Patterns to D-Case2013

    • Author(s)
      Vaise Patu
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      東京都 調布市
    • Year and Date
      20130912-20130913
  • [Presentation] パターンを用いたフォールト検出2013

    • Author(s)
      張 漢明
    • Organizer
      ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2013
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130909-20130911
  • [Presentation] Effective Introduction of Rigorous Specification to High-Quality Software Development2013

    • Author(s)
      Keijiro Araki
    • Organizer
      7th Asia-Pacific Council on Systems Engineering Conference
    • Place of Presentation
      Yokohama, Japan
    • Year and Date
      20130908-20130911
  • [Presentation] プロセス改善における形式手法の活用の検討2013

    • Author(s)
      日下部 茂
    • Organizer
      ソフトウェア・シンポジウム 2013
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      20130707-20130710
  • [Presentation] Preliminary Evaluation of Eco-Threading Framework for Commodity Platform2013

    • Author(s)
      Shouta Nagashima
    • Organizer
      IEEE International Green Computing Conference
    • Place of Presentation
      岐阜市
    • Year and Date
      20130627-20130629
  • [Presentation] 議論分解パターンに基づくディペンダビリティケースの作成実験2013

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会 知能ソフトウェア工学研究会
    • Place of Presentation
      横浜市
    • Year and Date
      20130530-20130531
  • [Presentation] ソフトウェアの開発現場で使える適用性と有用性の高いフォーマルメソッド2013

    • Author(s)
      荒木 啓二郎
    • Organizer
      第16回組込みシステム開発技術展
    • Place of Presentation
      東京
    • Year and Date
      20130508-20130510
  • [Presentation] Good Practice of Applying Formal Metohds to Software Development

    • Author(s)
      Keijiro Araki
    • Organizer
      POSTECH Software Engineering Seminar
    • Place of Presentation
      Pohang, Korea
  • [Presentation] 高信頼性保証エンタープライズアーキテクチャ標準O-DAの概要と課題

    • Author(s)
      徳野 達也
    • Organizer
      人工知能学会 知識流通ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      名古屋市
  • [Presentation] メソッド・アーキテクチャ手法に基づく重要安全ソフトウェア開発運用手法の提案

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      人工知能学会 知識流通ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      名古屋市
  • [Presentation] Overview of Architecture-Oriented Formal Methods

    • Author(s)
      Keijiro Araki
    • Organizer
      Joint Seminar on Architecture-Oriented Formal Methods
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
  • [Presentation] Argument Algebra -- A Formalization of Assurance Case Development

    • Author(s)
      Shuichiro Yamamoto
    • Organizer
      Joint Seminar on Architecture-Oriented Formal Methods
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
  • [Presentation] Illustrating the Effect of Formal Methods on Software Processes with Standard Process Models

    • Author(s)
      Shigeru Kusakabe
    • Organizer
      Joint Seminar on Architecture-Oriented Formal Methods
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
  • [Presentation] Tool support for traceabilty of semantic chunk between specifications

    • Author(s)
      Yoichi Omori
    • Organizer
      Joint Seminar on Architecture-Oriented Formal Methods
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
  • [Presentation] Towards Model Checking VDM Specifications

    • Author(s)
      Hsin-Hung Lin
    • Organizer
      Joint Seminar on Architecture-Oriented Formal Methods
    • Place of Presentation
      Fukuoka, Japan
  • [Presentation] 議論パターンによるシステム高信頼性保証知識の再利用

    • Author(s)
      山本 修一郎
    • Organizer
      人工知能学会 知識流通ネットワーク研究会
    • Place of Presentation
      東京都 小金井市
  • [Presentation] Generating Supportive Hypotheses in Introducing Formal Methods using a Software Processes Improvement Model

    • Author(s)
      Shigeru Kusakabe
    • Organizer
      2nd FME Workshop on Formal Methods in Software Engineering
    • Place of Presentation
      Hyderabad, India
  • [Book] アーキテクチャ論2013

    • Author(s)
      山本修一郎
    • Total Pages
      173
    • Publisher
      三省堂書店(オンデマンド)
  • [Remarks] アーキテクチャ指向形式手法に基づく高品質ソフトウェア開発法の提案と実用化

    • URL

      http://aofa.csce.kyushu-u.ac.jp/

URL: 

Published: 2015-05-28  

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