コンピュータソフトウェア

哲学を科学にする計算機科学の可能性について

大堀淳

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_1
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_1

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特集「ネットワーク技術」の編集にあたって

明石修, 和泉順子, 河合栄治, 島慶一, 宮地利幸

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_2
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_2

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特集「ソフトウェア工学の基礎」の編集にあたって

杉山安洋, 沢田篤史, 鷲崎弘宜, 阿萬裕久, 門田暁人, 小林隆志, 花川典子, 尾花将輝

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_3
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_3

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ソフトウェア工学のパラダイム・シフト―無形労働の視点から―

岸田孝一

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_4-3_9
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_4

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ソフトウェア技術者から見たオープンデータの魅力

新井イスマイル

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_10-3_22
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_10

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政府・自治体が所有するデータを行政の透明性確保，市民参加の促進，経済活性化を目的に，オープンデータとして公開しようとする動きが2013年度から活発になっている．異業種交流や学生の自主活動のきっかけになると期待できる．オープンデータの活発かつ効果的な利用を実現するには，オープンデータが機械可読であること，また，それらのデータを活かせるソフトウェア技術者の活躍が期待される．2013年度以降のオープンデータに関わる全国の活動状況と今後の課題について，ソフトウェア技術者の視点に立って解説する．

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音声分析変換合成基盤ソフトウェアSTRAIGHTとその応用

河原英紀

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_23-3_28
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_23

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筑波大学大学院におけるIT実践力育成の施策と評価

山戸昭三, 北川博之, 田中二郎

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_29-3_38
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_29

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社会から期待される高度IT人材の育成が求められている．筑波大学大学院も2007年度から継続的にIT実践力育成の施策を推進している．本論文では，その主要な取り組みの特徴を提示し，期待される効果を述べ，継続的なモニタリング活動としてのスキル診断，修了生アンケートからプログラムの成果を評価する．今後，さらに自律して実践的IT人材を育成し続けるための施策を提言する．

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第21回ソフトウェア工学の基礎ワークショップ(FOSE2014)開催報告

花川典子, 尾花将輝, 杉山安洋

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_39-3_45
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_39

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GINEW革新的なネットワーク運用管理アーキテクチャの一提案

山本成一, 中村遼, 上野幸杜, 堀場勝広, 関谷勇司

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_46-3_57
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_46

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インターネット接続が普及し，さまざまな場面でネットワーク技術が利用されるようになった．しかしながら，その運用形態は進化していない．機器毎の固有の設定を個別に実施する旧来からの手法にとどまっている．研究レベルでは，いくつかの提案がされているが，現在のネットワーク利用に対し，実用的な運用レベルの要求を満たすものではない．本研究では，新しい運用管理アーキテクチャGINEW (General Integrated Network EngineeringWorkbox)を提案した．そのプロトタイプ実装の適用結果を報告する．

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仮想計算機によるASエミュレーション環境構築のための回帰分析を用いた消費メモリ量推定手法の提案

榎本真俊, 櫨山寛章, 奥田剛, 山口英

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_58-3_69
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_58

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インターネットの規模拡張性の検証やインターネット上の大規模攻撃を模擬する環境として，大規模なサーバクラスタ型テストベッド上に仮想計算機を用いて擬似的なインターネット環境を構築する，インターネットエミュレーションの研究が行われている．インターネットエミュレーションのうち，EBGPルータを用いAS(Autonomous System)網を構築し，ASレベルでのBGPのパス特性やAS間での連携が必要なインターネット技術またはソフトウェアの挙動の観察を目的としたエミュレーション手法を本稿ではASエミュレーションと呼ぶ．ASエミュレーションにおいて，サーバクラスタの限られた物理計算機上でAS数を最大化するために，仮想計算機技術が用いられる．この際，限られた物理計算機から個々の仮想計算機が必要とする量の資源を適切に割り当て，仮想計算機の多重度を上げる必要がある．メモリ資源に着目すると，EBGPで構成されたAS網で個々のBGPルータが必要とするメモリの最適解を求めることは，その計算量の複雑さから，現実的に困難であり，日々拡張していくインターネットの特性をサーバクラスタ上に模擬するためのメモリ量推定手法として向いていない．そこで，本論文ではソースコードレベルでの静的解析と小規模な実験における動態解析の結果を元に曲線回帰よってモデル化することで使用メモリ量の推定を行う手法を提案する．提案手法の妥当性は大規模サーバクラスタであるStarBEDにて，Quagga bgpdを用いたASエミュレーションに対し，Quagga bgpdのソースコードの静的解析と，仮想マシン100台まで動的解析を元にモデル化を行い，最大1500台の仮想マシンによるASエミュレーション環境の構築を通して，その適合性の検証を行った．その結果，提案手法は従来手法より計算量，規模追従性の点で優れていることが明らかとなった．

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モデル変換を用いたリファクタリング検証手法

市井誠, 小川秀人

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_70-3_76
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_70

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リファクタリングにおける振舞い保持を検証するため，プログラム等価性検証手法を提案する．提案手法は，プログラム構造の差分を抽象構文木に基づくモデルを用いて検出する．差分検出にあたり，リファクタリングにより意図された構造の変更を差分から除外するため，リファクタリングパターンに従ったモデル変換を実施する．また，提案手法をC/C++言語を対象とした検証ツールPOM/EQとして実装した．さらに，実装したツールの適用実験を行い，ある組込み製品にて実施されたリファクタリングのうち，56%を正しく判定できた．

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高度ソフトウェア専門技術者育成のためのゴール指向に基づく教授法設計法の提案

古畑慶次, 上杉卓司, 足立久美, 青山幹雄

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_77-3_83
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_77

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企業における高度ソフトウェア専門技術者の育成研修の教授法はこれまで講義，演習中心であるため，適切な教授法がとられているか保証できない．本稿では，高度ソフトウェア専門技術者に必要な知識，スキルに対して，Bloom's Taxonomyを拡張して設定した学習目標に基づいて最適な教授法を設計する方法を提案する．提案方法を実際の研修の教授法設計に適用し，その評価から提案方法の有効性を示す．

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ソースコード中の変数と条件分岐による脳活動の差

幾谷吉晴, 上野秀剛

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_84-3_90
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_84

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本論文ではNIRSを用いてプログラム理解における1)数値計算，2)変数の記憶，3)条件分岐の判断が脳活動へ及ぼす影響を調査する．20人の被験者に3種類のコード片を理解する課題と，3段階の難易度の暗算を行う課題を与え，前頭極を計測する実験を行う．実験の結果，暗算の難易度によって脳活動に差が見られない一方で，変数の記憶を必要とする課題において有意に高い脳活動が見られた．結果はNIRSを用いた脳活動計測によりプログラム理解における記憶への負荷を評価できる可能性を示している.

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論理と計算のしくみと私

西崎真也

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_96-3_97
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/24

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_96

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範囲探索可能な構造化オーバレイにてOverlap ID-Spaceを用いた安定的な負荷分散手法

水谷后宏, 井上武, 間野暢, 明石修, 松浦知史, 藤川和利

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_101-3_110
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/04

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_101

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Structured overlay networks that support range queries cannot hash data IDs for load balancing, in order to preserve the total order on the IDs. Since data and queries are not equally distributed on the ID-space without hashing in range-based overlay networks, uneven loads are imposed on the overlay nodes. Existing load balancing techniques for range-based overlay networks distribute the loads by using data reallocation or node migration, which makes the networks very unstable due to heavy data reallocation or frequent churn.
This paper proposes a novel scheme that distributes, fairly, the loads without node migration and with little data reallocation, by sharing some ID-space regions between neighboring nodes. Our “overlapping” ID-space management scheme derives the optimal overlap based on kernel density estimations; the query loads based on the statistical theory are used to calculate the best overlap regions. This calculation is executed in a distributed manner with no central coordinator. We conduct thorough computer simulations, and show that our scheme alleviates the worst node load by 20–90 % against existing techniques without node migration and with least data reallocation.

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テストケースのクラスタリングと0–1計画モデルを組み合わせた回帰テストの効率化

阿萬裕久, 佐々木愛美, 中野隆司, 小笠原秀人, 佐々木隆志, 川原稔

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_111-3_125
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/04

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_111

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開発中のソフトウェアシステムに変更が施された場合，利用可能なすべてのテストケースを再実行してデグレードの有無を確認するのが理想である．しかし，現場においてテストに投入可能な工数は限られており，テストケースの優先順位付けを行って一部のもののみを再実行するのが現実解となっている．近年，そのための支援技術の一つとして，各テストケースにおける不具合検出の期待度(優先度)と実行工数の両方を総合的に考慮し，0–1計画法によってテストケースの選択を行う手法が提案されている．0–1計画法を用いたテストケース選択は，優先度の降順にテストケースを選択するという従来手法に比べて費用対効果の高い回帰テストを実現できることが確認されている．しかしながら，これまでの手法は目的関数の値(優先度の合計値)を最大化することに注視しており，テストの網羅性については十分に考慮できていなかった．仮に特定の機能に関するテストケース群の中に優先度の高いものが多く含まれていた場合，その機能に関するテストケースのみが選択されてしまい網羅性の低い回帰テストになってしまうという状況も考えられるが，そのような状況を回避するための方策はとられていなかった．そこで本論文では，テストケースをそれらの実行履歴に基づいてクラスタへ自動分類し，“クラスタを網羅する”という制約条件を0–1計画モデルに盛り込むことで，より網羅的で効率的な回帰テストを実現するためのテストケース選択手法を提案している．実際に開発・保守されているシステムを対象とした評価実験では，提案手法は従来手法の約1/3の工数で効率的に不具合を検出できることを確認している．

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ソフトウェア開発プロセス改善モデルCMMI-DEVの関連プロセス領域ネットワークの中心性分析

日下部茂, 林信宏, 大森洋一, 荒木啓二郎

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_126-3_136
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/04

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_126

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ソフトウェア開発の品質や効率の向上には要素技術だけでなく，ソフトウェア開発のプロセスも重要とされている．我々は要素技術として形式手法に着目し，その導入によるプロセスの改善について研究している．実際の開発に形式手法を導入する場合，プロセスのテーラリングについても考慮する必要があるが，具体的な実プロセスの多様性をふまえプロセス改善のモデルを用いたテーラリングの検討も有効と考える．本稿では，プロセス改善モデルの一つCMMI-DEVの，関連プロセス領域の関係に着目しネットワークの中心性を分析した．その結果，形式仕様記述の導入成功事例の分析結果と共通するプロセス改善の指針を得ることができた．

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REMViewer: 複数回実行されたJavaメソッドの実行経路可視化ツール

松村俊徳, 石尾隆, 鹿島悠, 井上克郎

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_137-3_148
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/04

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_137

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プログラムの実行時情報はプログラム理解に有用であることが知られており，Omniscient Debuggingなどのツールを使うことで開発者は実行の任意の時点の状態を調査することができる．これらのツールはある1つの時点の状態を分析するには有効だが，複数の実行経路を持つようなメソッドの動作を理解するには不十分である．そこで本論文では，REMViewer (Repeatedly-Executed-Method Viewer)というJavaメソッドの複数の実行経路を可視化するツールを提案する．このツールはプログラムの実行を記録しておき，メソッドの1回ごとの実行経路を別々のビューとして表示するので，開発者は興味のある実行パスを選択し，それらの実行パスにおける局所変数の状態を比較するといった分析が可能となる．

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文脈指向言語Lにおける挙動と状態のアクセス制御

Robert HIRSCHFELD, 増原英彦, 五十嵐淳, Tim FELGENTREFF

2015 年 32 巻 3 号 p. 3_149-3_158
発行日: 2015/07/24
公開日: 2015/09/04

DOIhttps://doi.org/10.11309/jssst.32.3_149

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One of the properties of context-oriented programming languages is the composition of partial module definitions. While in most such language extensions the state and behavior introduced by partial definitions are treated equally at the module level, we propose a refinement of that approach to allow for both public and restricted visibility of methods and local and shared visibility of fields in our experimental language L. Furthermore, we propose a new lookup mechanism to reduce the risk of name captures.

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