自然語解析と反例解析を活用したソフトウェア開発

使用自然语言分析和反例分析进行软件开发

基本信息

  • 批准号:
    21K11826
  • 负责人:
  • 金额:
    $ 2.5万
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    日本
  • 项目类别:
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 财政年份:
    2021
  • 资助国家:
    日本
  • 起止时间:
    2021-04-01 至 2025-03-31
  • 项目状态:
    未结题

项目摘要

本研究では次の学術的問題を対象とする.(RQ1) 自然語による仕様記述から状態遷移モデルや検証性質等,形式的仕様記述へ適切に変換する方法論はあるのか?(RQ2) モデル検査の反例の有効活用はどこまでできるか? (RQ3) STAMP/STPA と自然言語処理,形式手法との連携方法は? 今年度は機械学習をもちいたソフトウェア開発、自然言語処理を用いた要求仕様解析、時間オートマトンのモデル検査ツールの開発の3点で大きく進展した。機械学習をもちいたソフトウェア開発ではJavaを対象にモデル検査の出力の可読性向上のを図る方法について成果をだした。また、ソフトウェアのバグ限定手法であるフォールトローカライゼーションを従来の通り、統計的指標を用いる方法ではなく、機械学習を応用する方法を改良することによって、より精度良く行う方法を考案し、研究会や国際会議で発表をおこなった。要求仕様書の自然語解析を形態素解析と構文解析を組みわせて行い、状態遷移図作成に必要な要素を抽出する研究を精力的に行い、特にラムダカリキュラスを用いた時間関係推論を活用した方法論を考案し、複数の情報システムに活用し、国際会議で発表を行った。この研究成果をさらに発展させ、機械学習を活用した要求仕様の解析に取り組み始めている。時間オートマトンを用いたモデル検査についてはSMT/SAT式に帰着する方法論をさらに一般時間オートマトンに拡張する方法を実装し、ツールとして実装することに成功した。この結果を国際会議に発表した。
本研究针对以下学术问题。 (RQ1) 是否有一种方法可以将自然语言规范描述适当地转换为形式规范描述,例如状态转换模型和验证属性? (RQ2) 模型检查的反例可以在多大程度上有效使用?与自然语言处理和形式方法联系起来吗?今年,我们在三个领域取得了重大进展:使用机器学习的软件开发、使用自然语言处理的需求规范分析以及定时自动机模型检查工具的开发。在使用机器学习的软件开发中,我们在提高 Java 模型检查输出可读性的方法上取得了成果。另外,我们还设计了一种故障定位的方法,这是一种通过改进应用机器学习的方法来识别软件bug的方法,而不是传统的使用统计指标的方法,准确性更高,并且我们正在召开研究会议和国际我在会议上做了演讲。通过结合形态分析和句法分析对需求规范进行自然语言分析,并进行了积极的研究以提取创建状态转换图所需的元素,特别是利用 lambda 演算进行时间关系推理,他设计了一种方法,并将其应用于多个信息系统。 ,并在国际会议上提出。我们进一步发展了这项研究的结果,并开始使用机器学习来分析需求规范。关于使用时间自动机进行模型检查,我们成功实现了一种方法,将 SMT/SAT 公式产生的方法扩展到通用时间自动机,并将其作为工具实现。研究结果在一次国际会议上公布。

项目成果

期刊论文数量(20)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Reducing Syntactic Complexity for Information Extraction from Japanese Requirement Specifications
降低从日语需求规范中提取信息的语法复杂性
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maiko Onishi; Shinpei Ogata; Kozo Okano;Daisuke Bekki
  • 通讯作者:
    Daisuke Bekki
Improve Measuring Suspiciousness of Bugs in Spectrum-Based Fault Localization With Deep Learning
通过深度学习改进基于频谱的故障定位中错误的可疑性测量
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hitoshi Kiryu; Shinpei Ogata;Kozo Okano
  • 通讯作者:
    Kozo Okano
Executable Counterexample for Java Model Checker
Java 模型检查器的可执行反例
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Chellet Marwan Bernard Hassan; Shinpei Ogata; Kozo Okano
  • 通讯作者:
    Kozo Okano
A Method for Matching Patterns Based on Event Semantics with Requirements
一种基于事件语义的模式与需求匹配方法
  • DOI:
  • 发表时间:
    2022
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Maiko Onishi; Shinpei Ogata; Kozo Okano;Daisuke Bekki
  • 通讯作者:
    Daisuke Bekki
Verification of Shell Script Behavior by Comparing Execution Log
通过比较执行日志验证 Shell 脚本行为
  • DOI:
  • 发表时间:
    2023
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Hitoshi Kiryu; Satoshi Suda; Shinpei Ogata; Kozo Okano
  • 通讯作者:
    Kozo Okano
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  • 作者:
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  • 通讯作者:
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  • 作者:
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