2014年12月19日 第7回D-case研究会 コンテクスト依存関係に基づく D-Caseレビュー手法の紹介 名古屋大学大学院 情報科学研究科 松村 昌典 1 概要 研究背景 ~D-Caseの問題点と解決法~ システムコンテクスト コンテクスト依存行列 （Context Dependency Matrix，CDM） CDMからD-Caseへの生成規則 おわりに 2 D-Caseの例（エアバッグシステム） ストラテジ， 議論の考え方， 戦略 構成要素で 議論を分解 エアバッグシステム はディペンダブル コンテクスト， 制約，条件 ゴール，主張， 要求 センサーは ディペンダブ 以下の条件が成立するD-Caseでは ル トップゴールが満たされている． • 分解した要素が十分． • 最下位ゴールにエビデンスが十分に 存在． • ノード内容に対するノード間の接続が 適切． エビデンス，証拠 テスト結果 報告書 3 D-Caseの特徴と問題点 記述者によって，図が異なる． ドメイン知識，考え方，記述の経験量に依存． トップゴールを客観的に論証できない場合がある． ストラテジでの分解要素が十分でない， 分解要素に合意できない場合． エビデンスが議論していない，存在しない． 記述したノードが曖昧であることや論証に無関係である場合 ノード間の接続が不適切である場合 原因の一つ：システムに対する情報が不足している． システムの要素やそれらが満たすべき条件，それらの関係 が明確でない可能性． 4 D-Caseの例（再掲）に対する問題 エアバッグを追加 無くても，D-Caseとしては誤りではな いが，書かないと合意できない， 障害発生する． 記述しない場合は，その理由が 必要 このように，元にする文書や 知識には，システムの情報 が不足している場合がある． 5 本発表で紹介する記述法 [問題再掲]トップゴールを客観的に論証できない 場合がある． ストラテジでの分解要素が十分でない， 分解要素に合意できない場合． エビデンスが議論していない，存在しない． 記述したノードが曖昧であることや論証に無関係である場合 ノード間の接続が不適切である場合 [解決策]D-Caseに記述すべき要素（文，用語等）との関 係を明確にするため，コンテクスト依存行列（CDM）に基 づく記述法を提案する． 1. D-Caseに記述すべき要素としてシステムコンテクストを定義 2. システムコンテクストを用いてCDM記述法を提案 6 概要 研究背景 ~D-Caseの問題点と解決法~ システムコンテクスト コンテクスト依存行列 （Context Dependency Matrix，CDM） CDMからD-Caseへの生成規則 おわりに 7 システムコンテクスト ＜定義＞システムに存在する制約やステークホルダ， 要求などといったシステム関わる人，物，条件 システム自体の分析やリスク分析，ゴール分析等から抽出 『システムに内在する情報』 ゴール，制約条件，環境条件，リスク，理念，ステークホルダ等 文書の各用語や文からシステムコンテクストを抽出する． 抽出法は現在研究途中である. 制約 条件 環境 条件 構成要素 ゴール システム リスク ステーク ホルダ 理念 図：システムと システムコンテクスト 8 システムコンテクストの分類 対象コンテクスト システムに関わる要素（名詞，名詞句） 例： システム構成要素（センサ，アクチュエータ等）， ステークホルダ（開発者，顧客，エンドユーザ等）など 条件コンテクスト 対象コンテクストが満たすべき条件，原則（文） 例：制約条件，環境条件，リスク， ゴール（「信号を受け取ったら，信号の妥当性を確認する」）， 理念（「センサー標準規格に沿っている」） 9 システムコンテクストの関係 対象-対象関係（対象コンテクスト間） ある対象コンテクストXが，他方の対象コンテクストYの構成要素になる場合 直感的に，X ⊂ Y 例:「自動車」と「エアバッグ装置」 条件-条件関係（条件コンテクスト間） ある条件コンテクストXが，他方の条件コンテクストYを具体的に記述している 場合 直感的に，X ⊂ Y 例:「乗客を保護する仕組みを持つ」と 「乗客に対する衝撃を緩和する装置がある．」 対象-条件関係（対象コンテクスト-条件コンテクスト間） 対象コンテクストOの満たすべき条件として条件コンテクストCが 記述されている場合 「“対象コンテクスト” が “条件コンテクスト”を満たす」と記述できる関係 10 例:「エアバッグ装置が『乗客を保護する』という条件を満たす．」 10 概要 研究背景 ~D-Caseの問題点と解決法~ システムコンテクスト コンテクスト依存行列 （Context Dependency Matrix，CDM） CDMからD-Caseへの生成規則 おわりに 11 コンテクスト依存行列（CDM） システムコンテクストの関係を明確に記述できる表． システムコンテクストの関係を明確にすることでD-Caseが 生成できる． 関係を明確することで，D-Caseの議論構造を決定できる． 3つの要素で記述． システムコンテクスト（S） 一行目，一列目に それぞれ同順で記述 属性（対象or条件） 表：CDMの概形 S1 S1 S2 行列の対角成分に記述 S3 Cはどちらかの属性がある 関係 対象-対象関係， 条件-条件関係: + 対象-条件関係: @ S4 S5 ・・ ・ Sn S2 対象 + S3 S4 S5 + @ @ @ @ 対象 対象 ・・・ Sn @ 条件 + 条件 ・・ ・ 条件 12 CDMの例（エアバッグシステム） 表：エアバッグシステムに対すCDM 対象-対象関係 「システム構成」+「センサー」 対象-条件関係 「センサー」@ 「衝突を検知し，衝突診断回路に 信号を送ることができる」 13 CDMの記述方法 1. システムコンテクストSをCDMの一行目，一列目にそれぞれ順に 記述する． 2. システムコンテクストSiの属性（条件または対象）を， 表の対角成分(i,i)に記述する． 3. システムコンテクストSx,Syで以下の関係が存在する場合は， 対応した記号を成分(x,y)に記述する． 表： システムコンテクストの関係 関係 関係になる条件 対応する記 号 対象-対象 関係 ある対象コンテクストXが，他方の 対象コンテクストYの構成要素 + 条件-条件 関係 + ある条件コンテクストXが，他方の 条件コンテクストYを具体的に記述したもの 対象-条件 関係 対象コンテクストOの満たすべき条件とし て条件コンテクストCが記述されている場 合 @ 14 システムコンテクストとCDMとD-Caseの関係 要求文書に対する リスク分析やゴール分析等の結果 システムコンテクスト e1 e2 e3 e4 e5 e1 対象 e2 + 対象 e3 + 対象 CDM e4 @ @ @* 条件 ← システム コンテクストを 手動で抽出 ← システム コンテクストの関係を 手動で定義 e5 @ @ @* + 条件 ← 生成規則（次スライド）に従い 変換 D-Case 図：CDMとD-Caseの関係 15 概要 研究背景 ~D-Caseの問題点と解決法~ システムコンテクスト コンテクスト依存行列 （Context Dependency Matrix，CDM） CDMからD-Caseへの生成規則 おわりに 16 CDMからD-Caseへの生成規則(1/2) 準備：CDMのi行目，i列目に記述されているコンテクストをSiとする． 1. トップゴールになる対象コンテクストSiを定め， ゴールGi「Siは条件を満たしている」を生成する． 2. O-O関係を示す記号（+）が成分（i,j）に存在すれば， D-CaseのストラテジAi「Siに関して，以下の観点で分解する」を ゴールGiに接続する．また，ストラテジAiの下に サブゴールGj「Sjは，条件を満たしている」を接続する． ストラテジAiにD-CaseのコンテクストCiを接続する．コンテクストCiに は，Sjを列挙する． これをO-O関係を示す記号（+）がなくなるまで帰納的に繰り返す． 3. O-C関係を示す記号（@）が成分（i,j）に存在すれば， D-CaseのストラテジAi「Siが満たすべき条件毎に分解する」を ゴールSiに接続する．ゴールx「SiはSjという条件を満たしている」を 記述する． ストラテジAiにD-CaseのコンテクストCiを接続する．コンテクストCiに Sjを列挙する．O-C関係を示す記号（@）がなければ，手順5へ 17 CDMからD-Caseへの生成規則(2/2) 4. C-C関係を示す記号（+）が成分（i,j）に存在すれば， D-CaseのストラテジAi「満たすべき条件を具体的に分解する」を ゴールGiに接続する．また，ストラテジAiの下に サブゴールGj「Sjという条件を満たしている」を接続する． ストラテジAiにD-CaseのコンテクストCiを接続する．コンテクストCiに は，Sjを列挙する． これをO-O関係を示す記号（+）がなくなるまで帰納的に繰り返す． 5. D-Caseの最下位ゴールに適切なエビデンスを接続する． 18 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグシステムは 条件を満たしている 19 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグシステムは 条件を満たしている 20 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグシステムは 条件を満たしている エアバッグシステム に関して分解する エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている 議論分解の観点 ・エアバッグ ・ガス発生装置 ・センサー センサーは 条件を満たしている 21 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグシステムは 条件を満たしている エアバッグシステム に関して分解する エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている 議論分解の観点 ・エアバッグ ・ガス発生装置 ・センサー センサーは 条件を満たしている 22 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグシステムは 条件を満たしている エアバッグシステム に関して分解する エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている 議論分解の観点 ・エアバッグ ・ガス発生装置 ・センサー センサーは 条件を満たしている 23 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている エアバッグが満たす べき条件に関して 分解する ガス発生装置が 満たすべき条件に 関して分解する センサーは 条件を満たしている センサーが満たすべ き条件に関して 分解する 24 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている エアバッグが満たす べき条件に関して 分解する ガス発生装置が 満たすべき条件に 関して分解する センサーは 条件を満たしている センサーが満たすべ き条件に関して 分解する 25 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 センサーは 条件を満たしている センサーが満たすべ き条件に関して 分解する 26 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 センサーは 条件を満たしている センサーが満たすべ き条件に関して 分解する 満たすべき条件 ・衝突を検知し，衝突診 断回路に信号を送ること ができる 「衝突を検知し，衝突診断回路に信号を送 ることができる」という条件を満たしている 27 CDMからD-Caseへの生成規則の具体例 センサーは 条件を満たしている センサーが満たすべ き条件に関して 分解する 満たすべき条件 ・衝突を検知し，衝突診 断回路に信号を送ること ができる 「衝突を検知し，衝突診断回路に信号を送 ることができる」という条件を満たしている 28 生成したD-Case エアバッグシステムは 条件を満たしている エアバッグシステム に関して分解する エアバッグは 条件を満たしている ガス発生装置は 条件を満たしている エアバッグが満た すべき条件に関 して分解する ガス発生装置が 満たすべき条件 に関して分解す る ※一部のコンテクスト， エビデンスを省略 「信号を検知すると， ガスを噴出し， 着火させることができる」 という条件を満たしている 議論分解の観点 ・エアバッグ ・ガス発生装置 ・センサー センサーは 条件を満たしている センサーが満た すべき条件に関 して分解する 「衝突を検知し， 衝突診断回路に 信号を送ることができる」 という条件を満たしている 29 生成規則の利点，欠点 利点 CDMを記述できれば，D-Caseを記述することができる． ツールを用いることにより，人手によるD-Caseの記述時間を軽減 することができる． ツールを使用後，人の目で確認はしなければならない． 生成したD-Caseと既存のD-Caseを比較して，レビューすることが できる． 欠点 利用するための前提条件が多い CDMの記述が正しくなければならない 同じ分解パターンでなければならない（D-Caseを比較してレビューできない） システムコンテクストの抽出，関係の定義方法が定まっていない． 現在，研究を行なっている． 30 ツールの紹介 CDMを入力するとD-Caseを生成する． javaで記述 例：酒屋問題のシステムをCDMで記述したものをツールにかける （実際やってみます．） 対象コンテクスト:18個 条件コンテクスト:58個 ファイル構成 FileControler Main cvsファイルの読み込み D-Caseファイルの書き出し D−Case 情報を格納 D-CaseData CreationFrom CDMtoD-Case 生成規則に基づき D−Caseノード生成 D-CaseLink D-CaseNodeData D−Caseの1ノード または1リンクの 情報を格納 31 概要 研究背景 ~D-Caseの問題点と解決法~ システムコンテクスト コンテクスト依存行列 （Context Dependency Matrix，CDM） CDMからD-Caseへの生成規則 おわりに 32 おわりに 本発表では以下のことについて紹介した． システムコンテクスト コンテクスト依存行列（CDM） CDMに基づくD-Case作成法 33 今後の課題 システムコンテクストの抽出法，関係の定義法を提案する ことで，文書からD-Caseを生成できる可能性がある． そのために，D-Caseに対するCDMの有効性を確認する必要が ある. 要求仕様文から，システムコンテクストの抽出法，関係の定義法 を現在考案中である． この実験をシステムエンジニアの方々に行なっており，現在分析中である． 今後ツールの調整を行い，一般公開をする． 34 メモ 表が畳み込めればよし IEEE29148で制限した方がよい？ 構造で仕様は書かれている． 構造が保存されたままコンテクスト抽出できればOK 35
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