コンピュータソフトウェア

「ソフトウェア工学特集」のレター論文掲載開始にあたって

権藤克彦, 沢田篤史, 丸山勝久

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_1
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_1

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グラフ書換による計算折り紙のモデル化と実現

高橋英和, 井田哲雄

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_2-2_13
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_2

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本論文は，折り紙を折るという操作のグラフ書換を用いた数理的なモデル化の試みである．折り紙による図形の構成は，折り紙の集合OとO上で定義された折るという二項関係↬からなる抽象書換系(O, ↬)と捉えることができる．また，折り紙自身は，面の集合ΠとΠ上で定義された面の隣接関係∽，重なり関係≻の3つの要素の組(Π, ∽, ≻)として抽象化することができる．更に，抽象化された折り紙をハイパーグラフを用いて表現し，折り操作をグラフ書換変換により実現する．実際に，紙を折るという操作を計算機に実装するには，面の分割や重なりを判定するといった実平面を定義域とした幾何的な数値計算と，面のつながり探索や重なり順序の構成といった純粋に離散的な記号計算の両方が要求される．この2種類の計算が時に複雑に絡み合い，折り操作のアルゴリズムを難しくしている．本論文で提案するグラフ書換変換の方法は，これら2つの計算を分離し，折り操作のアルゴリズムを分かりやすく記述できるという利点を持ち，今後，折り紙の更に高度な問題の解決へ導くものである．

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UML要求分析モデルからの段階的なWeb UIプロトタイプ自動生成手法

小形真平, 松浦佐江子

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_14-2_32
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_14

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業務システム開発では，顧客と開発者の間の要求の誤解，顧客の暗黙的要求の存在，開発者の要求の誤った仕様化を原因として，要求仕様の品質が低下する問題がある．そこで，顧客が妥当性を確認した要求分析モデルによるシステム開発手法の確立を目的として，業務系Webアプリケーション開発を対象に，UML要求分析モデルからWeb UIプロトタイプを自動生成する手法を提案する．本研究では，業務を構成する業務遂行手順および業務データをそれぞれ，サービスを構成するユーザとシステムのやり取りおよびやり取り中の入出力データとみなす．そして，この振舞いとデータの観点から，アクティビティ図・クラス図・オブジェクト図を用いて要求分析モデルを定義し，要求分析モデルの妥当性を確認するためのHTML形式のUIプロトタイプを生成する．本稿では，複数の適用事例を通して提案手法の有効性について議論する．

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時間/機能制約による仕様に対する実行可能なUML/SysMLモデルの動的検査手法

小野康一, 中村宏明, 石川浩

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_33-2_49
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_33

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UML/SysMLによる実行可能なシステム・モデルの振舞が，時間/機能制約による仕様に対して整合するかどうかを動的に検査する技術を提案する．制御系の離散的振舞と機械系/電気系の連続的振舞の連携を必要とすることが多い組込みシステム/リアルタイムシステムのモデルでは，制御系のモデルを形式手法などで静的に検証するだけでは不十分であり，動的検査が必要となる．また，開発早期において分析レベル・モデルを用いて性能などの非機能要件の充足性を判断するのにこの検査技術は特に有効である．仕様は，時間/機能制約を付与したシーケンス図の集合で定義する．動的検査は，システム・モデルの実行トレースとして取得するモデル・イベントの列を，シーケンス図に表現されるイベント・パターンおよび制約条件の集合と照合する問題として実現することができる．シーケンス図の集合をイベント・パターンの相違に対応した二分木の集合にあらかじめ変換しておくことで，モデル実行の迅速な検査や，長時間に亘る大量の実行トレースからの仕様との不整合箇所の発見が可能になる．

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動的名前解決による通信先・移動先の柔軟な指定が可能な分散アンビエントシステムの設計

馬谷誠二, 八杉昌宏, 湯淺太一

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_50-2_61
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_50

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アンビエント計算に基づく実用的な分散プログラミング言語システムを提案する．我々の言語では，遠隔地への直接移動や任意のアンビエントとのチャネルによる直接通信も記述可能である．また，動的な名前解決により通信(移動)先をより柔軟に指定するためのフレームワークをシステムは備えている．いくつかのプログラム例を挙げ，本システムが提供する高レベルの抽象化により，コードの記述性が向上する事を示す．

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ポジティブ・バイオフィードバックを利用したインタラクティブゲーム

棟方渚, 小松孝徳, 松原仁

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_62-2_67
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/06/27

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_62

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事例研究：ツール「簡単#include検査君」とその経験

権藤克彦, 冨永和人

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_93-2_99
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_93

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Cプログラム中の#includeの正しさをチェックするツール「簡単#include検査君」を開発した．教科書用の158個の小さなサンプルコードに実験的に適用し，58個のファイルから#includeミスを発見できた．経験として，ツールは#includeミスの発見に非常に有効だったこと，この成功は「使い捨てツール」のアイデアを裏付けること，#includeミスは予想よりもはるかに多かったこと，などを述べる．

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欠損値処理法を用いた工数予測におけるデータ件数と予測精度の関係

田村晃一, 門田暁人, 松本健一

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_100-2_105
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_100

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ソフトウェア開発工数予測モデルを構築するにあたり，過去プロジェクトデータに含まれる欠損値の存在が問題となっている．従来，類似性に基づく欠損値補完法により精度の高いモデルが構築できると報告されているが，プロジェクト件数が少ない場合においても有効な手法であるかは明らかでない．本論文では，ISBSGデータセットから抽出したプロジェクト件数の異なる複数のデータセットを用いて，平均値挿入法，類似性に基づく補完法，無欠損データ作成法，ペアワイズ除去法の効果を実験的に評価した．実験の結果，プロジェクト件数が少ない場合(220件以下)に，無欠損データ作成法が類似性に基づく補完法よりも高い精度の工数予測モデルを構築できることがわかった．

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メソッドの自動生成を用いたOCLのJMLへの変換

尾鷲方志, 岡野浩三, 楠本真二

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_106-2_111
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_106

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本論文ではOCL(Object Constraint Language)からのJML(Java Modelling Language)への変換手法を提案する．UML/OCL記述からJMLアノテーションつきのJavaのスケルトンコードを自動生成する方法については，研究が少ない．従来の研究ではOCL記述からJML記述を得る方法が提案されているが，データの集まりを表現するコレクションに関するいくつかの重要な機能，とりわけ，繰り返し操作であるiterateについて対応していない．提案手法では，iterateの操作を生成されるJavaスケルトンに直接対応するメソッドを記述するという方法により，この問題に対応した．また，OCL記述からのJML記述変換方法を具体的に示した．

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多粒度な可視化によるソフトウェア理解支援

上原伸介, 小林隆志, 大須賀俊憲, 山本晋一郎, 阿草清滋

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_112-2_117
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_112

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ソースコードレビューやデバッグにおいては，ソフトウェアの動作の大局的な流れと処理の詳細の双方を理解する必要がある．呼び出し関係が複雑になると単純に呼び出し関係をたどるだけでは大局的な流れと処理の詳細を理解することは困難である．本研究では，処理の詳細と大局的な流れの双方に対してその理解を支援する手法として，ソースコードを多粒度で表現し，対話的なナビゲーションによるソフトウェア理解支援を可能とするソフトウェアナビゲーションマップを生成する手法を提案する．さらに提案手法を実装したツールを用いて実験を行い，提案手法がソフトウェア理解に有用なナビゲーションを提供できることを確認した．

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階層分析法を応用したソースコード変更案の評価

林晋平, 佐々木祐輔, 佐伯元司

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_118-2_123
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_118

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本稿では，ソフトウェア開発プロジェクトの方針に基づいて，各開発者による変更案の選択を支援する手法を提案する．提案手法では，開発者個人の主観による影響を抑制するために，複数のソフトウェアメトリクスを統合した評価関数によって変更の選択肢の優劣を判断する．また，プロジェクトの方針に基づいた選択を実現するために，ソースコードに対する変更の選択を複数のメトリクスを評価項目とする多目的意思決定とみなすことにより，階層分析法を応用して評価関数の作成を行う．予備評価においては，提案手法は変更の選択に有用であった．

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JavaScriptソースコードリポジトリを用いた代替コード発見

蛭牟田英治, 小林隆志, 末次亮, 大須賀俊憲, 山本晋一郎, 阿草清滋

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_124-2_129
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_124

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クライアントサイド言語として広く使われるJavaScriptには実行環境が多様であるという特徴があり，実行される環境を考慮した実装が必要となる．本研究では，Web上に散在するJavaScriptコードを収集し，環境依存を吸収するための代替コードを発見する手法を提案する．また本稿では，代替コード発見などJavaScirptコード群を蓄積活用するためのリポジトリに関して説明する．

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実行可能性と可読性を考慮した形式仕様記述スタイル

中津川泰正, 栗田太郎, 荒木啓二郎

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_130-2_135
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_130

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本論文では，実行可能な形式仕様記述において，テストによる検証可能性の実現と，仕様を伝えるための可読性の向上を考慮した記述スタイルを提案する．記述スタイルの検討には，モデル規範型の形式仕様記述言語VDM++を用いた．ソフトウェア開発においては，仕様と設計の役割を区別することが多い．2つの境界が曖昧であると，設計者は記述された仕様から仕様が規定する範囲と，設計が規定する範囲を読み取ることができない．また，実行可能な仕様記述では，動かすための仕組みと，仕様として伝えるための記述が混在する．この境界が曖昧であると，読み手は仕様の規定範囲を把握しながら，読み進めることが難しくなる．最初に，仕様と設計の境界部分として内部データ構造に着目し，仕様として規定しない型の隠蔽方法を示す．隠蔽の有無による可読性の違いを比較する．次に，仕様動作部と仕様伝達部からなる仕様記述において，VDM++が提供する記述スタイルから可読性の影響とテストによる検証可能性を考察する．最後に，現在進行中のプロジェクトではあるが適用事例の一部を報告する．

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パターン適用前のソースコードを用いたデザインパターン検出

鷲崎弘宜, 深谷和宏, 久保淳人, 深澤良彰

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_136-2_141
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_136

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設計の理解支援のためオブジェクト指向プログラムからのデザインパターン検出手法が提案されている．しかしながら，デザインパターン適用後のソースコードに対する静的解析を用いた従来手法では検出精度が低い．本稿では，デザインパターン適用前のソースコードの静的解析を併用して検出精度を高めた検出手法を提案する．提案手法により，構造が類似するデザインパターン群を高精度に判別し，保守目的の参照者の設計理解を支援することができる．

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SML#の外部関数インターフェース

上野雄大, 大堀淳

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_142-2_168
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_142

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本論文では，ML系高階関数型言語とC言語とのシームレスな連携を実現する外部関数インターフェースを提案する．このインターフェースによって，プログラマは整数や浮動小数点データなどの基本データ型はもちろん，それらを含む構造体や関数へのポインタなどを引数とする種々の型のCの関数を，特別なデータ変換処理などを書くことなく，MLプログラムに直接インポートし，利用することができる．この機構は，整数や浮動小数点データなどの実行時の表現をCと共通な自然なものにする型主導コンパイル技術と，ML系関数型言語とCとの関数表現の違いを克服しコールバックを含む言語間の関数呼び出しを可能にする外部関数とのインターフェース技術によって実現できる．本論文では，この外部関数インターフェイスの理論と実装の詳細を報告する．本論文で報告する外部関数インターフェイスは，Standard MLの拡張言語SML#に実装され，そのソースコードを含め公開されている．

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分散制約最適化問題のための高速近似解法の提案と評価

飯塚泰樹, 竹内郁雄

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_169-2_179
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_169

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分散制約充足問題／分散制約最適化問題は，マルチエージェント環境における分散問題解法として注目を集めている．しかし提案されている解法は，最適解を保証するために非常に長い処理時間を要するか，あるいは確率的解法により短い時間で荒い近似解を得るのが限界であった．現実世界の複雑な問題に適用しようとした場合，多くの変数を扱うために，完全アルゴリズムでは処理時間が，近似解法では解の品質が課題になっていた．先に我々は，分散制約充足問題のためにTabu Searchをマルチエージェント環境で用いる方法を提案した．この手法をもとに今回，Simulated Annealingの要素を加えることで，分散制約最適化問題でも高い品質の近似解を短い時間で得る解法を開発した．本論文では，提案するアルゴリズムの原理，既存アルゴリズムとの比較評価，および10000変数の大規模問題への適用結果を報告する．

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日本ソフトウェア科学会第26回大会報告

岩崎英哉

2010 年 27 巻 2 号 p. 2_180-2_186
発行日: 2010/04/27
公開日: 2010/05/17

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.27.2_180

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