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2018 Fiscal Year Annual Research Report

Research on Highly Reliable Agile Formal Engineering Methods

Research Project

Project/Area Number 26240008
Research InstitutionHosei University

Principal Investigator

劉 少英  法政大学, 情報科学部, 教授 (90264960)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 児玉 靖司  法政大学, 経営学部, 教授 (30266910)
緒方 和博  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (30272991)
Project Period (FY) 2014-06-27 – 2019-03-31
Keywordsアジャイル開発 / 形式工学手法 / 仕様アニメーション / テストに基づく形式検証 / モデル検査 / 形式仕様に基づくテスト / 形式仕様記述手法
Outline of Annual Research Achievements

本年度の研究では、次の活動に集中して努力してきた。
(1)自動テストに基づくアルゴリズム関数定理の形式検証理論と技術の確立。アジャイル形式工学手法を実現するためには、形式仕様に基づくプログラムの自動検証が不可欠である。従来のホーア論理によりプログラムの正しさの検証技術ではバグがあるプログラムに対応し難いし、自動化もほとんど不可能である。本研究では、形式仕様に基づく自動テスト技術とホーア論理を適切に統合して、プログラムの正しさを自動的に検証する理論と手法を確立した。但し、現在の手法では、基本データ型のみを使用するプログラムに限られており、複合データ型の対応には課題がまだ残っている。(2)形式仕様のシステムレベルの一致性を検証するために、形成された論理式のテストプロセスのアニメーション手法と支援ツールの開発。この中で、有効なテストデータの自動生成支援ツールと論理式のアニメーション支援ツールの研究が含まれている。(3)プロセス仕様のアニメーションのために、入出力を表すGUIの自動生成する支援ツールの開発。SOFL仕様記述言語の様々なデータ型を対応するプロセスの入出力のGUIを自動的に生成するプロトタイプが開発された。これによって形式仕様の分かりやすいアニメーションを実現できる。(4)モデル検査プロセスのアニメーション技術を確立、プロトコールの性質の形式検証に適用、その効果を調べた。(5)SOFL仕様記述言語に基づくアジャイル形式工学手法のフレームワークを確立、その中の各段階の技術の協力関係と役割を明らかにした。(6)研究成果を反映する多数の論文を作成し、ACM Transactions on Software Engineering MethodologyやIEEE Transactions on Software Engineeringなど論文誌と国際会議に投稿又は公表した。

Research Progress Status

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

平成30年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (19 results)

All 2019 2018

All Journal Article (15 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 14 results,  Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Software Construction Monitoring and Predicting for Human-Machine Pair Programming2019

    • Author(s)
      Shaoying Liu
    • Journal Title

      Proceedings of 8th International Workshop on SOFL +MSVL 2018 for Reliability and Security

      Volume: - Pages: 3-20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Verification of SysML Activity Diagrams using Hoare Logic and SOFL2019

    • Author(s)
      Yufei Yin, Shaoying Liu, Yixiang Chen
    • Journal Title

      Proceedings of 8th International Workshop on SOFL +MSVL 2018 for Reliability and Security

      Volume: - Pages: 71-88

  • [Journal Article] A Divide & Conquer Approach to Liveness Model Checking under Fairness & Anti-fairness Assumptions2019

    • Author(s)
      Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      Frontiers of Computer Science (FCS)

      Volume: 13(1) Pages: 51-72

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TBFV-SE: Testing-Based Formal Verification with Symbolic Execution2018

    • Author(s)
      Rong Wang, Shaoying Liu
    • Journal Title

      proceedings of 2018 IEEE International Conference on Software Quality, Reliability and Security (QRS 2018)

      Volume: - Pages: 59-66

    • DOI

      10.1109/QRS.2018.00019

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Automated Visualization of Input / Output for Processes in SOFL Formal Specifications2018

    • Author(s)
      Yu Chen, Shaoying Liu
    • Journal Title

      Proceedings of The 7th International Conference on Software Engineering and Applications (SEAS 2018)

      Volume: - Pages: 33-48

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] TBFV-M: Testing Based Formal Verification for Sysml Activity Diagrams2018

    • Author(s)
      Yufei Yin, Shaoying Liu, Yixiang Chen
    • Journal Title

      Proceedings of The 7th International Conference on Software Engineering and Applications (SEAS 2018)

      Volume: - Pages: 49-68

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] autoC: an Efficient Translator for Model Checking Deterministic Scheduler based OSEK/VDX Applications2018

    • Author(s)
      Haitao Zhang, Zhuo Cheng, Guoqiang Li, Shaoying Liu
    • Journal Title

      Science China Information Sciences

      Volume: 61 Pages: 1-15

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] VALIDATION AND VERIFICATION OF SYSML ACTIVITY DIAGRAMS USING HOARE LOGIC2018

    • Author(s)
      Yufei Yin, Shaoying Liu, Yixiang Chen
    • Journal Title

      International Journal of Software Engineering & Applications (IJSEA)

      Volume: 9(4) Pages: 101-117

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] DESIGN AND IMPLEMENTATION OF AUTOMATED VISUALIZATION FOR INPUT / OUTPUT FOR PROCESSES IN SOFL FORMAL SPECIFICATIONS2018

    • Author(s)
      Yu Chen, Shaoying Liu
    • Journal Title

      International Journal of Software Engineering & Applications (IJSEA)

      Volume: 9(4) Pages: 139-157

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Agile Formal Engineering Method for Software Productivity and Reliability2018

    • Author(s)
      Shaoying Liu
    • Journal Title

      Proceedings of the 14th Central and Eastern European Software Engineering Conference Russia (CEE-SECR 2018)

      Volume: - Pages: 64-69

    • DOI

      10.1145/3290621.3290634

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Prove it! Inferring Formal Proof Scripts from CafeOBJ Proof Scores2018

    • Author(s)
      Adrian Riesco, Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      ACM Transactions on Software Engineering and Methodology

      Volume: 27(2) Pages: 6:1-6:32

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Formal Analysis of a Security Protocol for e-Passports based on Rewrite Theory Specifications2018

    • Author(s)
      Manjukeshwar Reddy Mandadi, Varuneshwar Reddy Mandadi, Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      Journal of Information Security and Applications (JISA)

      Volume: 42 Pages: 71-86

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Analysis of Some Variants of the Anderson Array-Based Queuing Mutual Exclusion Protocol with Model Checking and Graphical Animations2018

    • Author(s)
      Yati Phyo, Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      Proceedings of the 5th International Conference on Dependable Systems and Their Applications

      Volume: - Pages: 126-135

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Model Checking of the Suzuki-Kasami Distributed Mutual Exclusion Algorithm with SPIN2018

    • Author(s)
      Shouki Sakamoto, Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      Proceedings of the 5th International Conference on Dependable Systems and Their Applications

      Volume: - Pages: 136-141

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Formal Specification and Model Checking of the Walter-Welch-Vaidya Mutual Exclusion Protocol for Ad Hoc Mobile Networks2018

    • Author(s)
      Yati Phyo, Kazuhiro Ogata
    • Journal Title

      Proceedings of the 25th Asia-Pacific Software Engineering Conference (APSEC 2018)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] An Efficient Approach for Verifying Automobile Distributed Application Systems on Timing Property2018

    • Author(s)
      Haitao Zhang, Guoqiang Li, Li Xiaohong, Zhuo Cheng, Jinyun Xue, Shaoying Liu
    • Organizer
      International Conference on Software Engineering ( ICSE 2018 )
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ソースコードからCDFDへの変換によるSOFL仕様記述の支援ツールの提案2018

    • Author(s)
      新城汐里、劉少英
    • Organizer
      ソフトウェアシンポジウム2018 (ss2018)
  • [Presentation] SOFL形式仕様に基づくC#プログラムのテストツール2018

    • Author(s)
      網谷拓海、劉少英
    • Organizer
      ソフトウェアシンポジウム2018 (ss2018)
  • [Book] Structured Object-Oriented Formal Language and Method - 8th International Workshop, SOFL+MSVL 20182019

    • Author(s)
      Zhenhua Duan and Shaoying Liu, Cong Tian, Fumiko Nagoya (eds)
    • Total Pages
      197
    • Publisher
      Springer
    • ISBN
      978-3-030-13650-5

URL: 

Published: 2019-12-27  

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