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1 国 立 情 報 学 研 究 所 市 民 講 座 資 料 ( 平 成 24 年 2 月 15 日 ) ソフトウェアの 品 質 保 証 - 作 るより 検 査 が 難 しい- 中 島 震 国 立 情 報 学 研 究 所 1 はじめに ソフトウェアが 我 々の 身 の 回 り 様 々な ところで 使 われている 携 帯 電 話 やスマホ 銀 行 ATM 自 動 車 鉄 道 の 切 符 自 動 販 売 機 や 自 動 改 札 TV から 洗 濯 機 までの 家 庭 電 化 製 品 などがある しかし ソフトウェアの 存 在 に 気 が 使 いないことも 多 い 事 前 検 査 では 普 通 でない 特 殊 な 状 況 ま で 含 めて 検 査 して 品 質 保 証 しなければなら ない ところが 普 通 でない からこそ 検 査 が 難 しい 検 査 の 状 況 を 作 れないことさ えある システム 稼 働 中 に 普 通 でない 状 況 に 遭 遇 しないことを 祈 るしかないのだ ろうか これらの 製 品 やシステムは 普 通 に 使 っ ている 限 り 不 具 合 に 陥 ることはない 製 品 出 荷 やシステム 稼 働 の 前 に 十 分 な 検 査 を 行 って 不 具 合 を 予 め 取 り 除 く 一 般 の 工 業 製 品 と 同 様 に ソフトウェアについても 品 質 保 証 に 注 意 を 払 っている しかし 普 通 でない 特 殊 な 状 況 で 大 き な 障 害 を 引 き 起 こした 事 例 が 報 告 されてい ることも 事 実 である つまり 作 ったソフ トウェアに 隠 れていた 不 具 合 が 事 前 検 査 の 網 をすり 抜 けた ソフトウェアを 作 るこ とと 検 査 が 全 く 別 のことになっている 工 業 製 品 としての 未 熟 さを 感 じる ソフトウェアが 中 心 的 な 役 割 を 果 たすシス テムでは 普 通 でない 状 況 が 起 こり 得 る 理 由 が 数 多 くある それは ソフトウェア 自 身 あるいはソフトウェア 開 発 の 特 徴 と 強 く 関 係 している 現 在 の 最 善 の 実 践 (Best Practice) では 100% 品 質 保 証 することは 困 難 である 2 ソフトウェア 不 具 合 の 事 件 ソフトウェアの 不 具 合 が 社 会 基 盤 や 日 常 生 活 に 大 きな 影 響 を 与 える 具 体 例 として TV ニュースや 一 般 紙 で 報 道 された 事 故 2 件 を 紹 介 する ソフトウェアは 見 たり 触 ったりできない エンジンの 音 がおかしい 等 わかりやすい 兆 候 が 現 れることは 少 ない 天 変 地 異 のよ うに 突 然 不 具 合 が 発 現 する 2-1 大 手 3 銀 行 の 統 合 2002 年 4 月 3 つの 大 手 銀 行 (D F K と 呼 ぶ)が 統 合 した 銀 行 M が 発 足 初 日 に 障 害 を 起 こす 事 件 があった [11] ATM 障 害 1

2 口 座 振 替 が 不 能 二 重 引 き 落 とし に 加 え て 顧 客 の 口 座 データ 消 失 という 二 次 被 害 が 発 生 した また システム 改 修 に 携 わって いた 技 術 者 が 激 務 によって 過 労 自 殺 し 2003 年 に 労 災 認 定 された 3 プログラム テスティング ソフトウェアの 実 用 的 な 検 査 の 方 法 はテ ストである ソフトウェアの 実 体 はプ ログラムであり これを 検 査 するので プ ログラム テスティングという 直 接 の 不 具 合 は システム 統 合 のために 改 修 したプログラムのバグ( 特 殊 な 条 件 で 表 面 化 )だった 大 規 模 データによる 負 荷 テ ストや 不 正 データを 用 いた 異 常 検 出 テスト を 実 施 しないままシステム 稼 働 したことが 社 会 的 な 問 題 の 原 因 となった 3-1 テストする 観 点 プログラム テスティングによるソフト ウェア 検 査 を 考 える 前 に どのようにして ソフトウェアを 開 発 しているかを 整 理 して おく 図 1に V 字 型 モデル と 呼 ぶ 開 発 過 程 の 説 明 図 を 示 した 2-2 内 部 被 曝 検 査 機 Fukushima の 原 発 事 故 に 起 因 する 被 曝 が 大 きな 問 題 として 関 心 を 集 めている 内 部 被 曝 検 査 機 に 関 連 する 記 事 [3]にプログラ ム バグ 関 係 の 話 題 が 掲 載 されていた バ グに 関 連 する 話 を 要 約 する バス 移 動 式 ホールボディーカウンタ (WBC) という 機 器 で 測 定 した 放 射 能 量 の 値 を 調 べた 医 師 がおかしいことに 気 付 く 原 因 は 放 射 能 の 種 類 ごとに 体 内 に 存 在 す る 量 を 推 計 するプログラムのバグだった ほとんど 使 われていないのでバグはわか りませんでした とメーカー 担 当 者 が 説 明 した 2-3 共 通 する 問 題 点 2つの 例 は いずれも 作 ることは 作 っ たが 正 しく 作 動 するかの 検 査 が 不 十 分 だ った と 説 明 されている では どのよう にして 検 査 すれば 不 具 合 がないことを 確 認 できるのであろうか 不 具 合 がないこと が 本 当 に 示 せるのであろうか 図 1 開 発 過 程 のV 字 型 モデル 左 側 のエッジ(バックスラッシュ)は 開 発 上 流 工 程 と 呼 ばれ ソフトウェアを 具 体 化 詳 細 化 していく 過 程 である その 最 終 段 階 でプログラムを 作 成 する その 後 右 側 エ ッジ(スラッシュ)のテスト 工 程 を 経 て 品 質 保 証 がなされ 最 終 的 な 成 果 物 ( 不 具 合 のないプログラム)が 得 られる まず 開 発 の 進 め 方 の 概 要 (バックスラッ シュ 側 )を 説 明 する 最 初 に 利 用 者 に 提 供 する 機 能 やサービスならびに 期 待 する 実 行 時 性 能 などを 検 討 する[ 要 求 仕 様 ] 次 に 要 求 仕 様 を 実 現 するシステムの 構 成 や 仕 組 2

3 みの 概 要 を 検 討 する[システム 設 計 ] さら に システム 全 体 のデータの 流 れや 制 御 の 仕 組 みを 具 体 化 していく[アーキテクチャ 設 計 ] 最 後 に プログラム 作 成 の 単 位 ( 図 1ではコンポーネントと 呼 んだ)を 決 め コンポーネントの 詳 細 を 決 定 する[コンポ ーネント 設 計 ] ここまでに 作 成 するものは 設 計 書 や 仕 様 書 であって プログ ラムではない 最 後 に コンポーネント 設 計 書 をもとにプログラムを 作 成 する 当 然 であるが 以 上 の 作 業 は 基 本 的 に 技 術 者 が 行 うものである 各 設 計 書 に 誤 り がないかの 検 査 は 技 術 者 がレビュー( 文 書 の 読 み 合 わせ)する[ 仕 様 書 レビュー] 要 求 仕 様 の 項 目 が システム 設 計 書 に 適 切 に 盛 り 込 まれているかといった 工 程 間 を またぐ 追 跡 性 (トレーサビリティ)に 留 意 しながら 作 業 を 進 める 現 状 上 記 の 仕 様 書 レビューが バックス ラッシュ 側 での 品 質 向 上 手 段 である 多 く の 担 当 技 術 者 が 参 加 しての 長 時 間 会 議 とな ることがレビュー 作 業 のコストになってい る 仕 様 書 の 書 き 方 を 標 準 化 するなどの 工 夫 をしているが 基 本 は 技 術 者 による 読 み 合 わせ 検 査 である この 作 業 を 効 率 化 軽 減 するような 新 しい 技 術 の 登 場 が 期 待 され ている プログラムが 完 成 すると スラッシュ 側 の テスト 工 程 に 移 ることができる テストは プログラムを 対 象 とした 検 査 であり プロ グラムが 完 成 して はじめてソフトウェア のテストを 行 うことができる テストは 小 さい 単 位 から 少 しずつ 確 認 しな がら 対 象 範 囲 を 広 げていく 最 初 に コン ポーネント 設 計 書 通 りにプログラムが 作 られているかの 単 体 テスト を 行 う 個 々 のコンポーネント 単 独 のテストに 合 格 する と コンポーネント 組 み 合 わせの 結 合 テ スト を 実 施 する 組 み 合 わせた 場 合 の 振 る 舞 いは アーキテクチャ 設 計 書 に 規 定 されている 同 様 にして システムテスト を 経 て 最 終 的 な 利 用 者 にみえる 機 能 やサ ービスが 規 定 の 性 能 で 実 行 できることを 確 認 し 受 け 入 れテスト が 終 わる なお V 字 型 開 発 モデルは 説 明 の 図 であっ て 現 実 のソフトウェア 開 発 が 必 ずしも この 通 りに 進 むわけではない 他 の 開 発 法 であっても 以 下 が 共 通 する (1) 開 発 工 程 ごとに 決 めるテスト 項 目 によ って 様 々な 観 点 から 検 査 する (2) 検 査 の 対 象 はプログラムであって 設 計 書 や 仕 様 書 ではない 一 般 にソフトウェア 開 発 は 時 間 との 戦 いで ある 限 られた 期 間 内 にシステムを 完 成 さ せなければならない そもそも 十 分 な 開 発 期 間 をとれない 図 1の 要 求 仕 様 やシステ ム 設 計 で 大 きな 見 落 としがあった などの 理 由 によって その 後 の 開 発 工 程 に 時 間 的 な 余 裕 がとれなくなることがある その 場 合 どうしても プログラムを 作 り 上 げる ことが 優 先 されて テストにかける 時 間 が 圧 縮 される さらに 期 間 内 にプログラムを 完 成 させよ うとして 過 度 な 勤 務 体 制 に 陥 ることもある 疲 労 から 初 歩 的 な 誤 りばかりが 増 加 し ケ 3

4 アレスミスだらけのプログラムになるかも しれない 品 質 の 悪 いプログラムはテスト の 手 間 も 大 きいし 最 悪 作 り 直 しとなる このような 悪 循 環 を 死 の 行 進 (デスマ- チ) と 呼 ぶ ラム 本 体 中 に 繰 り 返 し 文 が 場 合 を 考 える 入 力 データに 応 じて 繰 り 返 し 回 数 が 変 わ るような 記 述 になっているとする 何 回 繰 り 返 し 実 行 する 場 合 をテストすれば 完 璧 といえるのだろうか さて 第 2-1 節 の 事 例 では システムテ スト や 受 け 入 れテスト が 疎 かになっ ていたのであろう 第 2-2 節 の 事 例 は 新 聞 記 事 からは どこが 問 題 なのか 明 らか でない しかし 計 算 結 果 がおかしいとい うのは 単 体 テスト か 結 合 テスト で 発 見 すべきことのように 思 える 3-2 検 査 の 網 羅 性 プログラム テスティングでは プログ ラムを 実 行 して その 結 果 が 期 待 通 りであ ることを 確 認 する 本 節 の 以 下 では 最 初 に 実 施 する 単 体 テスト の 場 合 を 想 定 し て 説 明 する プログラムを 実 行 するには 入 力 データを 与 える 必 要 がある 単 体 テスト の 場 合 コンポーネント 設 計 書 記 載 の 仕 様 をも とに 入 力 テストデータを 作 ればよい 一 般 に 与 えるデータ 値 によって プログ ラム 内 の 実 行 個 所 ( 実 行 経 路 )が 変 わる もし すべての 実 行 経 路 を 検 査 してバグが ないことがわかれば プログラムに 誤 りが ないと 結 論 つけることができる しかし 一 般 に 全 ての 実 行 経 路 を 調 べるこ とは 不 可 能 である また 一 組 の 入 力 テス トデータに 対 しては ひとつの 実 行 経 路 が 検 査 できるだけである たとえば プログ そこで すべての 実 行 経 路 をテストするこ とは 諦 めざるを 得 ない プログラム 中 1 回 でも 実 行 して 検 査 した 場 所 は 検 査 済 み と 見 做 す 近 似 的 な 検 査 の 方 法 を 採 用 する のが 現 実 的 である たとえば プログラム の 実 行 文 が 一 度 でも 検 査 できれば 良 い[ 文 網 羅 ] 条 件 分 岐 文 の 真 と 偽 の 各 々が 一 度 で も 検 査 できれば 良 い[ 分 岐 網 羅 ] といった 網 羅 性 の 基 準 が 使 われていた 最 近 では もう 少 し 詳 細 な 網 羅 性 基 準 を 用 いることが 安 全 性 を 重 要 視 する 航 空 機 産 業 界 の 標 準 と して 推 奨 されている 驚 くほど 大 胆 な 近 似 を 行 っていると 思 われ るかもしれない いずれにしても 日 常 の 言 葉 としての 検 査 の 網 羅 性 とは 異 なる それでも 検 査 として 有 効 なのは プログラ ムに 故 意 にバグを 入 れようなどとしないか らである また 単 体 テストによって 不 具 合 が 沢 山 出 てくるプログラムは 不 良 品 として 棄 ててしまう すなわち 作 り 直 す のが 普 通 である 3-3 正 しさの 基 準 プログラム テスティングで 行 うことは 予 め 決 めたテスト 項 目 に 合 格 するかの 検 査 である テスト 項 目 は 入 力 データに 対 し て 正 しい 結 果 として 整 理 される 一 方 正 しい と 一 口 に 云 っても 何 が 正 しさ の 基 準 なのか は 明 らかでないことも 多 い 4

5 英 語 の 学 習 を 思 い 出 してみよう 単 語 のス ペルが 正 しいか 作 った 英 文 が 文 法 に 合 っ ているか といった 基 本 的 な 正 しさの 基 準 があった プログラムにも このような 機 械 的 に 決 まる 構 文 的 な 正 しさの 基 準 がある プログラムを 記 述 するプログラミング 言 語 は 人 工 言 語 であることから 構 文 的 な 正 し さを 検 査 する 規 則 を 整 理 し 自 動 的 に 検 査 することが 可 能 である 一 方 構 文 的 に 正 しくても 内 容 が 正 しく ない 文 もある 内 容 の 正 しさ を 判 定 する には 文 を 眺 めていてもわからない 別 途 正 しいか 誤 っているかを 決 める 情 報 が 必 要 となる たとえば His name is John. が 正 しいかどうかはこの 文 からはわからない 文 の 内 容 と 同 様 に プログラムが 正 しいか 否 かは 別 途 正 しさの 基 準 ( 図 1 参 照 ) を 与 える テスト 項 目 が 必 要 になる テ スト 項 目 は 技 術 者 が 作 成 する 機 械 的 に 決 まるものではない 正 しさの 基 準 そのも のが 疑 わしい 場 合 プログラムの 正 しさを 判 定 することは 無 意 味 になる 品 質 保 証 の 観 点 からもバックスラッシュで 誤 りを 混 入 しないことの 重 要 さがわかる 3-4 ダイクストラの 言 葉 ACM(アメリカ 計 算 機 学 会 )のチュー リング 賞 がコンピュータ 関 係 のノーベル 賞 と 云 われている これを 受 賞 した E.W. ダ イクストラ 氏 が 1972 年 の 記 念 講 演 [4]で 次 のように 述 べた プログラム テスティングはバグ があることを 示 す 効 果 的 な 方 法 に なりえるが バグがないことを 示 すのは 絶 望 的 である 現 実 に 産 業 界 で 実 践 されているプログラ ム テスティングによるソフトウェア 検 査 は 正 しさを 保 証 する 技 術 にならないので ある 4 規 模 の 爆 発 プログラム テスティングが 難 しい 理 由 のひとつとして 検 査 対 象 規 模 が 大 きいこ とがある 4-1 規 模 の 比 較 ソフトウェアの 実 体 はプログラムである また プログラムはプログラミング 言 語 と 呼 ぶ 人 工 言 語 で 書 かれた 記 述 である 記 述 という 点 で 小 説 や 新 聞 記 事 とった 他 の 書 き 物 と 同 様 に 文 字 数 や 行 数 で 規 模 を 表 現 する プログラムの 場 合 一 般 的 には 行 数 で 規 模 を 表 す 代 表 的 なソフトウェアとして スマートフ ォン(スマホ)のアンドロイド(Android) を 考 える 2008 年 11 月 に 公 開 された 最 初 のバージョンのプログラム 規 模 は 約 800 万 行 で そのうち 約 160 万 行 がアンドロイド 専 用 として 新 規 に 開 発 された 残 りの 640 万 行 は 2008 年 時 点 で 既 に 開 発 済 みで 公 開 されていたプログラム(オープンソース) を 使 っている また スマホに 組 み 込 まれ ているプログラムはアンドロイドに 加 えて Linux オペレーティングシステムから 構 成 されている Linux も 同 規 模 ( 約 800 万 行 ) という なお 現 時 点 ではアンドロイド 4.0 5

6 であり さらに 規 模 が 大 きくなっているだ ろう おおざっぱに 2000 万 行 としておく ことにする ジャンボジェット 機 (B )の 部 品 点 数 は 約 600 万 といわれている 部 品 1 個 を プログラム1 行 に 対 応 させてみると スマ ホの 規 模 が 大 きいことがわかる マルセル プルーストの 失 われた 時 を 求 めて は 最 も 長 い 長 編 小 説 としてギネスブ ックに 2004 年 まで 掲 載 されていた 960 万 9000 文 字 (フランス 語 )という 英 語 の 場 合 4.5 文 字 を 1 語 に 換 算 する 同 じ 換 算 率 と 仮 定 すると 約 200 万 語 になる 1 語 をプログラム 1 行 に 対 応 させると 書 き 物 としての 実 用 的 なプログラム 規 模 (スマホ) はギネスレベルの 長 編 小 説 の 10 倍 である 如 何 に 長 大 であるかがわかる 土 台 の 記 述 が 大 規 模 であれば 辻 褄 の 合 っ た 修 正 を 適 切 に 加 えることは 大 変 な 仕 事 に なる このような 変 更 は ソフトウェア( 図 1)の 場 合 で 考 えると 要 求 仕 様 の 変 更 に なるかもしれない 開 発 の 途 中 で 突 然 要 求 が 追 加 変 更 される 状 況 に 対 応 する さて このような 変 更 に 対 しては 作 成 済 みの 小 説 1000 万 文 字 の 至 るところに 追 加 修 正 が 必 要 だったと 想 像 できる この 作 業 を 進 める 方 法 として タイプ 原 稿 に 余 白 が なくなると 付 箋 (パプロル)を 張 り 付 けて 加 筆 していた 加 筆 修 正 が ごちゃごちゃ という 実 体 をよく 表 している 4-2 開 発 期 間 の 長 さ 規 模 が 大 きいと 作 成 期 間 も 長 くなる 小 説 の 場 合 でもソフトウェアの 場 合 でも 同 じ である 前 者 は 多 くの 場 合 小 説 家 本 人 が 1 人 で 作 業 するのに 対 して 後 者 では 大 人 数 の 技 術 者 が 関 わる 失 われた 時 を 求 めて はマルセル プル ーストが 1913 年 から 1927 年 の 14 年 間 執 筆 に 関 わっていた 単 純 計 算 すると 1 ヵ 月 に 文 字 (12000 語 )になる 途 中 でプロットの 変 更 などを 行 った たと えば 登 場 人 物 の 変 更 があるとしよう 小 説 の 大 半 が 執 筆 済 みの 状 況 での 書 き 直 しに なる たとえ 改 訂 内 容 は 少 しであっても 図 2 パプロル[15] 大 手 銀 行 勘 定 系 システムの 規 模 は 1 億 行 (10000 万 行 )に 達 する 1 人 の 技 術 者 が 1 ヵ 月 で 開 発 できるプログラムは 500 行 ~ 800 行 と 云 われている ここで 開 発 と いう 言 葉 には プログラム 作 成 と( 単 体 ) テスト を 含 めるのが 普 通 である 単 純 計 算 すると 1 億 行 のプログラム 開 発 には 1000 人 の 技 術 者 が 10 年 かかる プルーストの 小 説 では どのように 話 を 展 開 するか といったアイデアは 小 説 家 1 人 の 頭 の 中 にあった 個 人 の 才 能 と 工 夫 に 6

7 よって 辻 褄 のとれた 小 説 を 完 成 させる ソフトウェアの 場 合 多 数 の 技 術 者 が 関 わ る ちょっとした 変 更 であっても 関 係 者 全 員 に 正 しく 伝 えることが 難 しい 最 初 の 決 定 通 りに プログラム 作 成 後 の 要 求 変 更 な どがないようしたい しかし 長 い 開 発 期 間 であるから 細 かな 調 整 は 必 要 であろう バックスラッシュ( 図 1)が 左 上 から 下 へ 滑 らかに 進 むというのは 現 実 にはあり 得 な い 長 期 間 にわたる 大 規 模 システム 開 発 で は 後 戻 りの 管 理 や パプロルのような 辻 褄 合 わせ の 作 業 を 工 夫 する 方 法 が 本 質 的 な 役 割 を 果 たす ソフトウェアは 開 発 期 間 が 長 いことから 当 初 予 測 しなかった 変 更 が 加 えられること を 想 定 したシステム 開 発 の 方 法 が 不 可 欠 で ある 変 更 にうまく 対 応 できないと 既 に 規 模 の 点 から 複 雑 な 大 規 模 システムが ス パゲッティが 絡 み 合 うように さらに 複 雑 化 していく エントロピーは 増 大 する 一 方 である 5 複 雑 さが 支 配 5-1 統 合 システムの 障 害 第 2-1 節 で 紹 介 した 統 合 システムの 不 具 合 原 因 を 説 明 する 以 下 は 入 手 可 能 な 情 報 [6][11]をもとに 再 構 成 した 図 3に M 銀 行 統 合 システムの 構 成 概 略 を 示 した もともと 独 立 した3つの 銀 行 (D F K)が 経 営 統 合 した 図 3では 各 々 の 勘 定 系 システムを 旧 D 等 と 記 した 図 3 統 合 システム 構 成 M 銀 行 のシステムは 旧 D 勘 定 系 を 中 心 に 構 成 すると 決 定 された 図 3のように 旧 D システムが 他 銀 行 と 情 報 交 換 する 外 部 ネッ トワークに 接 続 する 統 合 前 は 独 立 した 銀 行 だった D F K の 銀 行 口 座 は 統 合 後 他 銀 行 からは M の 口 座 として 見 える 銀 行 の 預 金 者 は たとえば 旧 F 銀 行 のキャ ッシュカードをM 銀 行 で 使 いたい 図 3で は 旧 D 銀 行 の 支 店 ATMを 預 金 者 が 使 う 場 合 である 旧 D 銀 行 システムには この 預 金 者 の 口 座 はないので 旧 F 銀 行 システムに 情 報 を 送 る そこで 3つの 旧 システム 間 にRC(リレーコンピュータ)を 導 入 し 情 報 交 換 を 可 能 にすることになった RCの 導 入 によって 3つの 旧 システムの 大 部 分 を 流 用 することができる その 結 果 M 銀 行 勘 定 系 システムを 新 たに 開 発 する 場 合 に 比 べて 大 幅 な 開 発 コスト 削 減 が 可 能 と 見 込 める RCに 関 わる 処 理 だけを 追 加 修 正 すればよい 外 部 と 接 続 する 旧 D 銀 行 システムは 他 銀 行 からの 振 り 込 み 口 座 振 り 分 けといった 機 能 も 必 要 になる したがって 3つの 中 では 7

8 旧 D 銀 行 システムの 修 正 が 最 も 大 きい 他 に 比 べて 同 じ 期 間 での 修 正 が 大 きく 多 忙 を 極 めたことが 想 像 できる また 対 外 接 続 系 を 他 銀 行 との 情 報 交 換 に 加 えてRC との 情 報 交 換 処 理 も 行 うようにした 情 報 交 換 ということで 共 通 の 処 理 と 考 えたので あろう 統 合 の 日 に 合 わせてプログラム 開 発 を 終 え て いざ 開 業 の 時 ATMが 使 えない 他 銀 行 からの 口 座 振 り 込 みができない と いったシステム 障 害 が 発 生 した しく 処 理 できなかった メッセージは 未 処 理 として 蓄 積 される 通 常 メッセ ジ 通 信 を 行 うプログラムは 相 手 があることから 何 らかの 理 由 で 通 信 が 失 敗 する 可 能 性 を 考 慮 する タイムアウ ト 処 理 を 行 い 戻 りメッセージを 永 遠 に 待 つことがないようにする 図 4の 場 合 戻 りメッセージが 到 着 しないことをタイムア ウトで 検 知 し 処 理 失 敗 が 起 こったと 判 断 した 現 金 引 き 出 し 要 求 の 取 り 消 しメッセ ージを 送 信 する 一 方 ATM 端 末 では 現 金 は 出 さない 図 4 バグによるシステム 障 害 対 外 接 続 系 はバグでダウンしているの で この 取 り 消 しメッセージも 伝 えること ができない 先 と 同 様 に 未 処 理 として 蓄 積 される その 結 果 預 金 者 は 現 金 を 入 手 で きない 一 方 口 座 の 情 報 は 減 らされたとい う 状 況 になってしまった また 多 くのメ ッセージが 未 処 理 のまま 溜 まった 図 4はシステム 障 害 のきっかけとなった 処 理 列 を 例 示 したものである 直 接 的 な 原 因 は 旧 Dシステムに 追 加 した 対 外 接 続 系 にバグが 残 っていたことである 顧 客 がATMから 現 金 引 き 出 し 要 求 をした その 情 報 は 対 外 接 続 系 を 経 て 旧 システムが 管 理 する 口 座 情 報 を 更 新 した 残 高 が 減 ら され 正 常 終 了 を 示 す 戻 りメッセージが 送 られた このようなATM 処 理 や 他 銀 行 か らの 処 理 が 同 時 に 発 生 すると 負 荷 が 高 くな る おそらく 高 い 負 荷 という 普 通 でない 状 況 で 対 外 接 続 系 のバグが 表 面 化 した つまり バグによって 戻 りメッセージを 正 図 5 口 座 振 替 M 銀 行 の 問 題 はこれだけではなかった 図 5は 旧 Dシステムの 処 理 を 示 す このシス テムでは 他 銀 行 との 口 座 振 替 に 2 つの 方 式 を 併 用 していた 営 業 時 間 内 はオンライ ン 処 理 で 1 件 ずつ 即 座 に 処 理 する 一 方 大 量 の 依 頼 があった 場 合 あるいは 午 後 遅 8

9 くの 依 頼 など 営 業 時 間 内 の 未 処 理 分 は 一 時 蓄 積 しておき 夜 間 にバッチ 処 理 ( 一 括 処 理 )する 次 の 日 の 営 業 時 間 開 始 までに バッチ 処 理 を 完 了 すればよい しかし 現 実 には 夜 間 のバッチ 処 理 が 完 了 できないほど 大 量 の 未 処 理 依 頼 が 溜 ま っていった 図 3の 口 座 振 替 プログラムが 不 正 データを 正 しく 判 定 できないというバ グもあったという これを 解 消 しようとし て さらに 問 題 が 連 鎖 的 に 起 こり 1 ヶ 月 間 にわたって 障 害 が 続 いた この 統 合 システムの 不 具 合 の 事 件 は 銀 行 が 主 役 だったこともあり 社 会 的 な 問 題 と してビジネス 書 でも 取 り 上 げられた RC を 導 入 したシステム 統 合 の 方 針 は 誤 りでは なかったが 十 分 なテストを 行 わなかったこ と 見 切 り 発 車 で 経 営 統 合 の 日 を 迎 えたこ と が 問 題 の 根 源 であり その 原 因 は 経 営 層 の 情 報 システム 軽 視 である という 論 調 が 主 であった たしかに 経 営 層 の 考 えの 甘 さが 大 きな 原 因 であることは 同 意 できるが 本 当 に R Cの 方 法 は 妥 当 だったのだろうか さらに 時 間 があれば 本 当 に 十 分 なテストができ たのであろうか テストではシステムに 不 具 合 がないことを 示 せない(ダイクストラ の 言 葉 ) 5-2 ホ アの 言 葉 第 5-1 節 の 事 件 の 原 因 は システムを 必 要 以 上 に 複 雑 にしてしまったから 起 きた というのが 本 当 ではないだろうか RCの 導 入 や 口 座 振 替 の 修 正 は プルース トの 小 説 で 登 場 人 物 が 増 えた 場 合 に 似 てい る たとえ 全 体 の 修 正 規 模 が 小 さくても 至 るところに 修 正 が 及 んだかもしれない ほんの 少 しの 修 正 であっても 改 修 箇 所 の あったプログラムは 全 て 再 検 査 しなければ ならない それも 従 来 は 3 つの 銀 行 にあ った 銀 行 口 座 が 全 て M 銀 行 口 座 となる 外 部 からの 情 報 が 全 て 正 しいとは 限 らない 予 期 しないデータの 到 来 を 考 慮 したプログ ラムの 作 りと 検 査 が 必 要 だったはずである 一 般 に 通 信 に 関 わるプログラムは 通 信 相 手 の 状 況 によって 適 切 な 処 理 を 行 う 必 要 があることから 多 くの 場 合 分 けに 対 応 す る その 結 果 テストしなければならない 状 況 の 組 み 合 わせが 増 える テストが 難 し いプログラムである 旧 Dシステムの 改 修 は 必 要 に 応 じて 新 たな 建 屋 を 作 り 母 屋 と 細 い 廊 下 でつなげ て 拡 張 していく 温 泉 旅 館 のようである た しかに 母 屋 の 大 部 分 はそのまま 流 用 でき 修 正 は 細 い 廊 下 を 追 加 工 事 する 個 所 だけか もしれない その 結 果 は 趣 のある 謎 めい た 迷 路 を 持 つ 温 泉 旅 館 だろう 情 報 システ ムには そのような 趣 は 不 要 である さら に 温 泉 旅 館 でも 複 雑 化 することで 緊 急 時 の 避 難 に 支 障 をきたすかもしれない 最 近 新 しい 名 所 として 東 京 スカイツリ ーが 話 題 を 集 めている 東 京 都 内 で 高 層 ビ ルが 増 えたことから 低 い 東 京 タワーで は 電 波 障 害 が 増 えてきた そこで さらに 高 い TV 電 波 塔 が 必 要 になる 東 京 タ ワーが 低 いことが 問 題 だとして 図 6 右 の 9

10 ような 2 階 建 て 継 ぎ 足 し を 考 える 人 は いない 十 分 な 時 間 と 開 発 コストをかけて 新 しいタワーを 建 造 する 6 経 年 変 化 大 規 模 システムの 開 発 には 莫 大 なコストが かかる 長 い 期 間 使 うことでようやく 開 発 コストを 回 収 できる 6-1 陳 腐 化 への 対 応 家 電 製 品 や 自 動 車 のような 装 置 (ハード ウェア)は 耐 用 年 数 がある 故 障 部 品 の 交 換 など 定 期 的 な 保 守 を 行 う 突 発 的 な 故 障 は 異 常 処 理 としてソフトウェアで 対 応 する 図 6 東 京 スカイツリー 複 雑 さへの 対 応 の 失 敗 が 不 具 合 を 招 くこと を C.A.R. Hoare( 当 時 オクスフォード 大 学 現 在 マイクロソフト 研 究 所 )がチュー リング 賞 講 演 [7]で 次 のように 述 べている プログラム(ソフトウェア)や 書 き 物 は 故 障 しない しかし 全 ての 書 き 物 が 一 度 完 成 ( 脱 稿 )すれば 終 わりというものでもな い 長 く 利 用 されるためには 中 身 の 改 訂 が 必 須 なものがある 故 障 はしないものの 内 容 が 陳 腐 化 して 有 用 性 が 低 下 する あ るいは 無 用 の 長 物 と 化 すからである ソフトウェアを 設 計 する 2 つの 方 法 がある ひとつは 単 純 にす ることで 明 らかに 欠 陥 をなくす 方 法 であり もう 一 方 は 複 雑 化 させて 明 らかな 欠 陥 がわからな いようにする 方 法 である 明 らかな 欠 陥 がわからない 場 合 わからな いからこそ その 欠 陥 をみつけるテストも 難 しい 第 5-1 節 のシステム 統 合 の 方 法 は テストを 困 難 にするようなシステム 構 成 ( 図 3)を 採 用 したことが 誤 りだった そもそもの 方 針 が 悪 かったということであ れば 図 1の 要 求 仕 様 の 前 から 間 違 ってい たことになる だからこそ ビジネス 書 で 経 営 層 の 情 報 システム 軽 視 と 議 論 され たのであろう 長 い 年 月 多 くの 人 々が 使 っている 広 辞 苑 は 1935 年 の 辞 苑 からはじまり 1955 年 広 辞 苑 と 名 称 を 変 えた その 後 1969 年 第 2 版 1976 年 第 2 版 増 1983 年 第 3 版 1991 年 第 4 版 1998 年 第 5 版 2008 年 第 6 版 と 続 く 最 初 の 版 から 70 年 以 上 の 歳 月 にわたって 改 訂 されている ソフトウェアを 長 い 期 間 にわたって 利 用 す るには 機 能 の 改 訂 を 継 続 することが 必 須 である 業 務 システムの 場 合 関 連 する 法 律 が 変 われば それに 伴 ってプログラムで 処 理 する 伝 票 の 情 報 が 変 化 する 正 しかっ た 識 別 コードが 無 効 になったりする また システム 実 行 を 支 える 計 算 機 ハード ウェアやネットワークなどを 高 性 能 装 置 に 10

11 置 き 換 えることで システム 稼 働 後 の 処 理 増 加 に 対 応 する 置 き 換 え 時 にはソフトウ ェア 側 の 対 応 も 必 要 なことが 多 い すなわ ち 変 化 する 動 作 環 境 に 合 わせたプログラ ム 改 修 も 行 わなければならない 第 4-2 節 では 大 規 模 システムの 初 期 開 発 の 際 たびたびの 要 求 変 更 から システ ムが 複 雑 化 するという 問 題 を 述 べた 陳 腐 化 への 対 応 によって さらに 複 雑 化 するこ とは 容 易 に 想 像 できる 従 来 これらは システム 保 守 とか 改 修 と 呼 ばれていた しかし ソフトウェアの 難 しさは 最 初 に 決 めた 通 り 作 れば 良 いもの ではないということにある 改 修 を 前 提 と する 技 術 といってよい この 点 に 関 心 を 向 けることを 目 的 として ソフトウェア 進 化 発 展 (Software Evolution) と 呼 ぶ ソフトウェアは 本 質 的 に 進 化 発 展 する 生 き 物 であり 他 の 工 業 製 品 のような 品 質 保 証 を 難 しくしている 進 化 発 展 の 中 に 品 質 保 証 を 継 続 する 仕 組 みを 組 み 込 んでお くことができれば 良 いのであろう 月 に 起 こした 振 込 システムの 障 害 である 特 定 の 口 座 に 大 量 の 振 り 込 みが 集 中 した このシステムは 旧 D 銀 行 のものであり 昼 間 のオンライン 処 理 と 夜 間 のバッチ 処 理 で 口 座 振 替 を 行 う( 図 5) オンラインの 上 限 に 達 したことからバッチ 処 理 で 対 応 するこ とになった ところが バッチ 処 理 で 異 常 終 了 になるという 新 たな 障 害 が 発 生 した この 障 害 原 因 は バッチ 処 理 にも 上 限 値 が あったことをシステム 担 当 者 が 知 らずに 作 業 を 進 めていたことにあった 上 限 値 を 設 定 しなおし システム 再 開 後 さらに 別 の 障 害 が 発 生 した 先 の 異 常 終 了 で 振 り 込 み データが 欠 落 し 処 理 に 必 要 なデータを 失 く してしまっていた 消 えたデータの 修 復 作 業 に 時 間 がかかり 次 の 日 の 営 業 時 間 に 間 に 合 わなかった この 事 件 の 直 接 の 原 因 は 上 限 値 の 設 定 で あり プログラムのバグではない そこで システム 運 用 の 誤 り すなわち ヒューマ ンエラーと 云 われている しかし 長 い 運 用 の 歳 月 で システムの 仕 組 みへの 理 解 が 欠 けたというほうが 正 確 だろう 6-2 ブラックボックス 化 の 事 件 規 模 の 爆 発 経 年 変 化 は 稼 働 中 のシス テム 運 用 での 事 故 につながることがある ヒューマンエラーとされることが 多 いが 実 は システムの 仕 組 みに 対 する 知 識 が ソフトウェアの 進 化 発 展 の 過 程 で 散 逸 して しまったのかもしれない 一 般 紙 でも 報 告 された 最 近 の 事 例 [11]を 紹 介 する 実 際 M 銀 行 のシステムは 旧 D 銀 行 を 引 き 継 いだものであり 旧 システムが 稼 働 を 開 始 したのは 1988 年 という その 後 23 年 間 使 い 続 けてきた 2002 年 の 銀 行 統 合 の 際 の 改 修 を 含 めて 長 い 間 の 変 更 が 加 えられ 進 化 発 展 をとげてきたであろう その 結 果 2011 年 には 内 部 の 仕 組 みが 見 えないブラ ックボックス 化 に 陥 っていた 第 2-2 節 で 紹 介 した M 銀 行 が 2011 年 3 11

12 6-3 ドッグイヤー 1988 年 から 2011 年 という 23 年 間 が どのくらい 長 いのかを コンピュータやネ ットワークの 技 術 変 遷 と 比 較 して 考 える 一 般 に 情 報 技 術 は 変 化 が 速 いことから 1 年 をドッグイヤー( 犬 の 1 年 )で 考 える ことがある 人 間 の 23 年 をドッグイヤーに 換 算 すると どのくらいになるだろう 同 じソフトウェアをそのまま 使 い 続 けること は 想 像 できない パソコンのオペレーティングシステムとし て Windows が 使 われている 1988 年 時 点 では Windows2.0 その 後 Windows3.0 WindowsNT Windows95 Windows98 Windows2000 WindowsMe を 経 て 2002 年 は WindowsXP になった XP は 今 でも 現 役 であるが マイクロソフト 社 は 2006 年 に VISTA 2009 年 には Windows 7 を 出 し ている 今 から 見 ると Windows2.0 は 本 当 に 小 さなシステムであった 次 に インターネット 関 連 の 技 術 を 見 てみ る 1988 年 日 本 ではインターネットは 学 術 ネットワークの 段 階 であり 商 用 インター ネットのはじまりは 1991 年 である 1996 年 がインターネット 元 年 と 呼 ばれる また 1994 年 に 最 初 のブラウザ Netscape が 公 開 され 1999 年 に 携 帯 電 話 の i モードがはじ まった その 後 スマホが 登 場 したことで 携 帯 電 話 の 特 徴 であるモバイルの 世 界 とイ ンターネットが 統 合 する 2007 年 アップル の iphone が 切 り 拓 いたといってよい このように ちょっと 調 べただけでも 大 きな 変 化 が 起 こっていることがわかる 特 に 1990 年 代 中 頃 からのインターネット 普 及 は 情 報 システムに 多 大 な 影 響 を 与 えた 銀 行 関 係 では 24 時 間 運 用 のインターネッ ト バンキングが 代 表 例 である インター ネットで 何 処 からでも 気 軽 に 使 える この サービスは 一 般 の 利 用 者 にとって 魅 力 が 大 きい 銀 行 としては 競 争 力 を 失 わないため にシステム 化 の 必 須 要 求 機 能 である 当 然 M 銀 行 もこのサービス 提 供 を 行 って いる 不 思 議 なことは そのベースとなっ ているのが 今 から 23 年 前 の 旧 D 銀 行 シス テムであるという 点 ではないだろうか ソ フトウェアの 経 年 変 化 の 大 変 さへの 配 慮 が 足 りなかったのかもしれない システムの 不 具 合 が 23 年 間 奥 深 くに 隠 れていた それが 2011 年 3 月 に 普 通 でない 状 況 で 突 然 噴 火 した すべてのソ フトウェアが 休 火 山 でないことを 祈 るだけ である 7 専 門 家 の 間 違 い 7-1 単 純 な 間 違 い 人 間 は 間 違 うことが 多 い そうは 云 って も 専 門 家 であるからには 一 般 の 人 のよう な 間 違 いは 冒 さないと 期 待 したい たしか に 間 違 う 頻 度 は 小 さいだろう しかし [ 絶 対 数 ]=[ 記 述 総 量 ] [ 誤 り 頻 度 ] であるから たとえ 誤 り 頻 度 が 小 さくても 記 述 の 総 量 が 多 ければ 間 違 いの 絶 対 数 は 12

13 大 きい ニューヨーク タイムズ 紙 では 新 聞 記 事 の 訂 正 一 覧 を 掲 載 している[2] 通 常 の( 週 末 でない) 朝 刊 紙 面 の 場 合 約 13,800 文 で ある これに 対 して 訂 正 数 は 1 日 あたり 10~15 個 なので 約 1000 行 にひとつの 間 違 いがある 一 般 に プログラムに 含 まれるバグは 1000 行 に1 件 と 云 われている 新 聞 記 事 とプロ グラムで 同 じ 頻 度 というのが 面 白 い 新 聞 記 者 も ソフトウェア 技 術 者 も 時 間 との 戦 いで 作 業 している このくらいの 誤 りは 如 何 なる 専 門 家 にも 起 こり 得 る というか もしれない 7-2 致 命 的 な 間 違 い ソフトウェアを 開 発 する 場 合 出 発 点 最 初 が 大 切 である 要 求 仕 様 ( 図 1)のと ころで 期 待 される 機 能 をもれなく 盛 り 込 まなければならない ここで 抜 けや 誤 りが あると 後 の 開 発 作 業 やプログラミングを 正 しく 行 っていても 役 に 立 たないシステ ムが 完 成 するだけである 大 規 模 システムの 場 合 受 注 開 発 が 多 い 特 定 の 顧 客 向 け 専 用 システムの 開 発 である 顧 客 が 必 要 とする 機 能 ( 要 求 )をもれなく 洗 い 出 す しかし 発 注 者 は 業 務 に 精 通 し ていても 情 報 システムの 専 門 家 ではない システムとしての 実 現 可 能 性 を 考 慮 した 上 で 自 分 が 何 を 望 んでいるかを 整 理 して 表 現 することは 難 しい 頭 の 片 隅 に 隠 れてい る 要 求 の 抽 出 に 失 敗 すると 期 待 外 れのシ ステムを 開 発 することになってしまう さらに システムがどのように 使 われるか どのような 危 機 にさらされる 可 能 性 がある か を 熟 考 しなければならない 特 に イ ンターネットと 接 続 するシステムでは セ キュリティに 関 わる 外 部 からの 攻 撃 や 突 然 の 処 理 依 頼 の 増 加 など オープンなシステ ムならではの 脅 威 にさらされる ここで 考 え 落 ちがあっては システム 運 用 時 に 不 具 合 が 生 じる 一 方 現 実 には 開 発 コストが 増 大 する そんな 状 況 は 起 きるはずがない などの 理 屈 をつけて 問 題 点 に 気 づいていても シ ステムに 盛 り 込 まないで 無 視 するかもしれ ない 2011 年 に 新 聞 などで 有 名 になった 言 葉 割 り 切 った 考 え すべてを 考 慮 すると 設 計 できなくなる を 思 い 出 す しかし この 誤 った 割 り 切 り はシステ ムの 不 具 合 の 遠 因 である システム 開 発 時 に 不 具 合 の 原 因 が 作 り 込 まれていること になる 最 初 から 不 良 品 と 知 って 開 発 した のではないか と 云 われても 反 論 できない 誤 った 想 定 のもとに 開 発 されたシステムの 品 質 保 証 とは 何 であろうか テスト 項 目 に 抜 けがあることになる V 字 型 開 発 のスラ ッシュ( 図 1)で 如 何 にテストを 強 化 して も 虚 しいだけである 品 質 とは 何 かとい う 問 いから 考 え 直 す 必 要 がある 8 利 用 者 の 振 る 舞 い 8-1 誤 発 注 事 件 利 用 者 の 振 る 舞 いがシステム 障 害 を 引 き 13

14 起 こすことも 多 い 2005 年 12 月 に 起 きた 誤 発 注 の 事 件 [6][14]を 紹 介 する J 社 が 株 式 市 場 に 新 規 株 式 公 開 した 公 開 株 数 は 3000 である これに 対 して M 証 券 から 売 り 注 文 が 入 る 本 来 1 株 61 万 円 のところを 担 当 者 が 入 力 を 誤 って 1 円 61 万 株 の 売 り 注 文 を 出 した 誤 りに 気 付 いて 売 り 注 文 取 り 消 しコマンドを 発 行 した が 期 待 通 りに 作 動 しなかった 多 数 の 買 い 注 文 が 起 こり 結 果 として M 証 券 は 400 億 円 の 損 失 を 出 した その 後 この 事 件 は 責 任 の 所 在 と 損 害 補 償 をめぐって 訴 訟 にな った 事 件 のきっかけは 担 当 者 の 入 力 誤 りであ る システムは 入 力 誤 りの 警 告 を 表 示 し たが 担 当 者 はこれを 無 視 して 作 業 を 続 け た これによって 誤 った 売 り 注 文 が 株 式 市 場 側 のシステムに 発 行 された 取 り 消 しコマンドが 作 動 しなかったのは 株 式 市 場 側 システムの 不 具 合 であることが 後 日 半 明 した 事 件 が 発 生 する 5 年 前 の 2000 年 にテストを 行 った 際 にバグが 見 つ かっていた そのバグを 修 正 したプログラ ムにバグが 含 まれていた 通 常 バグ 修 正 した 際 には 変 更 が 正 しく 行 われているかのテストを 実 施 する たと え 変 更 が 小 さく 1 ヶ 所 であったとしても 関 連 するテスト 項 目 をすべて 再 検 査 しなけ ればならない しかし このシステムでは テストが 不 十 分 であって バグが 隠 れたま まであった 実 際 5 年 の 間 何 も 不 都 合 なくシステムは 作 動 しており 誰 も 不 具 合 に 気 付 かなかった バグ 修 正 した 箇 所 であ るからこそ 新 たなバグが 混 入 したとは 思 いもよらなかったのだろう 一 方 公 開 株 数 が 3000 であるにも 関 わらず 61 万 株 の 売 り 注 文 を 正 しいものとして 受 け 付 けることも 納 得 いかない このような 観 点 からの 数 量 チェック 機 能 は 不 要 という 判 断 でシステムを 開 発 していた つまり 要 求 機 能 の 誤 りともいえる 実 際 2006 年 には チェック 機 能 を 組 み 込 んだ 8-2 思 い 違 い M 証 券 のシステムは 作 業 者 の 入 力 値 を チェックし 警 告 を 出 している システムの 開 発 時 に 端 末 操 作 者 が 警 告 を 無 視 するこ とまでは 想 定 できない システム 開 発 は 要 求 仕 様 の 整 理 からはじま る( 図 1) ユースケース 分 析 という 技 術 を 用 いて 利 用 者 の 使 い 方 からみたシステム の 機 能 を 洗 い 出 す しかし 利 用 者 は 想 定 外 の 行 動 をとる 第 6-1 節 の 事 件 を 引 き 起 こした 警 告 の 無 視 は その 例 だった M 証 券 では その 後 システムが 警 告 を 出 した 場 合 の 業 務 体 制 を 整 えた 担 当 者 以 外 の 人 が 再 度 確 認 する すなわち システム だけでは 対 応 できない 状 況 がある システム 開 発 の 要 求 仕 様 段 階 で 行 うことは システムの 使 い 方 提 供 機 能 やサービスな ど 様 々な 観 点 からの 予 測 を 高 い 精 度 で 行 うことといえる この 段 階 での 見 過 ごしは プログラム 作 成 まで 引 き 継 がれる テスト 工 程 の 最 終 段 階 である 受 け 入 れテストでも 見 過 ごしは 見 つからない ここでのテスト 14

15 項 目 は 要 求 仕 様 に 書 かれた 内 容 をもとにす るからである 第 7-2 節 で 触 れた 致 命 的 な 間 違 いである 観 点 そのものが システム 全 体 の 動 作 に 関 わることから 完 成 したプログラムを 対 象 とする 本 質 的 に 事 後 検 査 である さらに 利 用 者 の 振 る 舞 いを 完 全 に 予 測 す ることは 不 可 能 に 近 い 警 告 無 視 まで 考 慮 することはできない 利 用 者 の 不 注 意 とい える また 利 用 者 はシステムの 使 い 方 に ついて 思 い 違 いをするかもしれない 悪 戯 心 で 奇 妙 な 使 い 方 をすることもあるだろう さらに 悪 意 を 持 ってシステムを 攻 撃 する 場 合 もあり 得 る 攻 撃 への 対 処 を 考 えればわかるように こ のような 状 況 への 対 策 は 稼 働 システムの 動 作 を 監 視 し 普 通 でない 状 況 に 陥 らな いかを 常 に 把 握 することである 開 発 工 程 の 一 部 として 実 施 する 検 査 だけでは 十 分 な 確 認 ができないともいえる 図 7 不 具 合 発 生 工 程 [12] 図 7は 米 国 の 統 計 データである 開 発 の 各 工 程 で 混 入 した 不 具 合 の 割 合 を 示 す 検 査 終 了 後 に 検 出 した 不 具 合 の 内 容 を 吟 味 し どの 工 程 が 原 因 となったかを 整 理 したもの である 9 構 築 からの 正 しさ 9-1 事 後 確 認 の 限 界 本 稿 の 副 題 は 作 るより 検 査 が 難 しい であった いや 作 った 積 りになってはい けない 検 査 に 合 格 して 初 めて 作 ったとい える であろう 第 3 節 で 述 べたように ソフトウェアの 検 査 はプログラム テスティングである プ ログラム 開 発 を 終 えてから 検 査 が 始 まる ( 図 1) 開 発 の 最 終 生 成 物 であるプログラ ムを 対 象 とすることから 事 後 検 査 と 呼 ぶ たしかに テスト 工 程 の 後 段 階 で 行 うシス テムテストや 受 け 入 れテストは テストの Requirements( 図 1の 要 求 仕 様 )での 誤 り が 20% Design(システム 設 計 からコンポ ーネント 設 計 )で 25% Coding(プログラ ム 作 成 )で 35%を 占 める Documents は 文 書 作 成 の 誤 りであり Bad Fixes はバグ 修 正 時 に 新 たな 誤 りが 入 ったことを 示 す た しかに 第 8-1 節 の 不 具 合 は Bad Fixes の 例 だった 図 7から 直 ちにわかることは プログラム 作 成 よりも 前 の 段 階 での 不 具 合 混 入 が 約 50%であるという 点 である ソフトウェア 品 質 を 向 上 させるには 開 発 上 流 工 程 で 如 何 にして 誤 りを 排 除 するかにかかっている 作 ってから 検 査 する ( 事 後 検 査 )のでは 15

16 なく 開 発 ( 設 計 )と 確 認 ( 検 査 )を 同 時 に 行 う 方 法 が 必 要 になる 9-2 正 しさの 積 み 重 ね 開 発 の 上 流 工 程 で 作 成 する 設 計 書 や 仕 様 書 は 通 常 の 文 書 である 通 常 といった 理 由 は 自 然 言 語 ( 日 本 語 など)や 図 表 で 書 かれているということである 文 書 の 意 味 内 容 を 理 解 できるのは 技 術 者 であって コ ンピュータが 自 動 解 析 できる 形 式 ではない したがって 設 計 書 や 仕 様 書 が 正 しく 作 成 されているかを 検 査 するのは 技 術 者 である 実 際 は 設 計 レビューと 呼 ぶ 文 書 読 み 合 わ せによる 確 認 作 業 による 設 計 レビューで 不 具 合 を 見 つけ 品 質 を 高 め るには 経 験 豊 かな 技 術 者 が 十 分 な 時 間 を かけて 作 業 する 必 要 がある 開 発 経 験 や 関 連 する 知 識 を 駆 使 することで 行 間 を 読 む 等 の 直 感 を 働 かすことで 設 計 書 の 問 題 点 を 洗 い 出 す 表 現 の 曖 昧 さ 用 語 の 不 統 一 から 生 じる 誤 解 ひとつの 機 能 に 対 する 説 明 が 複 数 個 所 で 整 合 していない など 通 常 の 文 書 には 多 くの 不 具 合 が 隠 れている 第 7-1 節 で 新 聞 記 事 に 残 った 間 違 いを 話 題 にした 如 何 に 注 意 しても 通 常 の 文 書 から 誤 りを 完 全 に 取 り 除 くことはできない そのような 努 力 をしても 図 7のような 状 況 である これに 対 して 開 発 上 流 工 程 の 設 計 段 階 か ら 意 味 定 義 の 明 確 な 言 語 ( 形 式 仕 様 言 語 ) を 用 いる 技 術 が 研 究 されている[10][13] こ れによって 設 計 書 の 曖 昧 さをなくし 記 述 内 容 の 不 整 合 を 系 統 的 に 検 知 可 能 にする さらに 段 階 的 に 記 述 を 詳 細 化 具 体 化 す る 各 ステップで 変 更 が 正 しいことを 確 認 する 正 しい 初 期 記 述 から 段 階 的 に 正 しさ を 確 認 しながら 最 終 的 なプログラムを 導 き 出 す これを 構 築 からの 正 しさ(Correct by Construction CxC と 略 記 ) と 呼 ぶ CxC の 技 術 は 長 い 研 究 の 歴 史 があり E.W. ダイクストラのチューリング 賞 講 演 [4]でも 触 れられている この 講 演 を 契 機 に CxC の 研 究 が 推 進 されたという 云 い 方 が 正 しい かもしれない その 後 学 術 的 な 基 礎 研 究 だけでなく 実 践 的 な 技 術 開 発 も 精 力 的 に 行 われた パリ 地 下 鉄 14 号 線 の 自 動 運 行 シス テム 開 発 へ 適 用 した 話 [1]が 世 界 的 に 有 名 で ある CxC の 方 法 で 正 しいプログラムを 導 出 できることから 単 体 テストを 行 わなか った システムテスト 等 が 必 要 なことは 云 うまでもない 現 在 CxC の 方 法 は 産 業 界 での 標 準 的 な 開 発 法 にまで 成 熟 していない 技 術 的 な 課 題 については 本 稿 の 範 囲 を 超 えるので 詳 述 し ない 国 内 でも 重 要 技 術 として 調 査 研 究 や 実 証 実 験 を 行 っている[5] 産 業 界 の 標 準 的 な 開 発 法 として 定 着 すれば ソフトウェア 品 質 保 証 の 技 術 が 大 きく 変 わる 10 正 しさ 再 考 CxC によって 全 てが 解 決 するだろうか そんなことはない 残 る 課 題 の 中 から 話 題 を 2 つ 紹 介 する 10-1 妥 協 の 産 物 構 築 からの 正 しさ(CxC)は 最 初 の 出 発 16

17 点 となる 初 期 記 述 が 正 しいことを 前 提 とす る その 後 の 詳 細 化 具 体 化 の 過 程 に 誤 り がないとしても 出 発 点 が 間 違 っていたら 何 をしているのかわからない 図 1の 要 求 仕 様 が 重 要 になる ところが 要 求 仕 様 の 正 しさ を 論 じる ことは 極 めて 難 しい もともと 正 しさ は 何 らかの 基 準 があって 決 まる 相 対 的 な 事 柄 である 要 求 仕 様 の 作 成 には 様 々な 立 場 の 利 害 関 係 者 (ステークホルダー)が 絡 む システムに 何 を 期 待 するか システム のどの 側 面 に 責 任 を 負 うか が 異 なる 立 場 によって 正 しさの 観 点 が 変 わる 別 の 言 葉 でいえば 要 求 仕 様 の 作 成 は 正 しさの 基 準 を 作 っていくことである 主 張 が 対 立 する 場 合 要 求 仕 様 作 成 は 妥 協 の 過 程 である 要 求 仕 様 は 妥 協 の 産 物 とも 云 え る 正 しさの 基 準 も 妥 協 の 産 物 になる 現 実 には 開 発 費 用 の 決 定 権 を 持 つステーク ホルダの 力 が 強 いだろう 技 術 的 に 妥 当 な 主 張 が 通 るとは 限 らない 10-2 実 行 時 監 視 と 自 己 適 応 ソフトウェアの 世 界 で 長 くコンサルタン トをしている M. Jackson は 次 のように 述 べている[9] 情 報 システムが 有 用 なのは 外 部 の 世 界 と 関 わりを 持 つからである そして 開 発 の 際 に 実 行 時 の 動 作 環 境 を 完 全 に 知 ることができない このことがシ ステム 開 発 の 限 界 と 説 明 した 第 8-2 節 で 議 論 した 利 用 者 の 振 る 舞 いは システムの 外 部 ( 動 作 環 境 )と 見 做 すこと もできる たしかに システム 開 発 時 に 利 用 者 の 振 る 舞 いを 予 測 することはできない できることは 実 行 時 にシステムが 想 定 し た 振 る 舞 い( 期 待 )が 壊 れないかを 監 視 す ることである 正 しいことを 確 認 するので はなく 不 具 合 に 陥 らないことを 監 視 する システムの 信 頼 性 を 向 上 させる 技 術 として 実 行 時 監 視 を 併 用 する 実 行 時 監 視 の 方 法 を 用 いることで 利 用 者 の 不 注 意 思 い 違 い 悪 戯 攻 撃 を 検 知 す る 監 視 する 性 質 をうまく 選 択 することで 要 求 仕 様 の 破 れを 監 視 する 方 法 も 研 究 され ている さらに 監 視 性 質 の 破 れを 検 知 し た 後 その 原 因 を 避 ける 方 法 をシステムに 組 み 込 むことができれば 良 い そのような システム 構 成 法 として 自 己 適 応 システム や 自 己 改 変 システム の 研 究 が 進 められ ている 11 おわりに 作 るより 検 査 が 難 しい ことの 直 接 的 な 理 由 は 検 査 対 象 ソフトウェア システ ムの 複 雑 さである 複 雑 さの 第 1の 理 由 は 規 模 の 爆 発 と 陳 腐 化 への 対 応 の 結 果 である 常 に 進 化 発 展 する 生 き 物 としてソフト ウェアを 理 解 しなければならない 複 雑 さ の 第 2の 理 由 は システムが 実 世 界 の 中 で 作 動 する 実 体 であることに 起 因 する 人 間 が 活 動 する 複 雑 な 実 世 界 との 相 互 作 用 を 的 確 に 取 り 扱 わなければならない このよう な 複 雑 さから 正 しさの 基 準 が 何 であるか が 明 確 にならないことさえある 作 るより 17

18 も 検 査 が 難 しい 今 日 ソフトウェアはあらゆる 工 学 領 域 に 不 可 欠 のシステム 実 現 技 術 として 浸 透 して きてきた デジタル 化 電 子 化 などの 言 葉 で 語 られる 技 術 革 新 は 本 来 ソフトウ ェア 化 と 呼 ぶべきである 今 後 この 流 れ は さらに 加 速 される[16] したがって ソフトウェアの 品 質 保 証 が 益 々 重 要 になっ ている 本 稿 では ソフトウェアの 品 質 保 証 の 難 し さを 幾 つかの 観 点 から 説 明 した ソフトウ ェア 固 有 の 特 徴 も 含 まれるが 多 くは 大 規 模 システムに 共 通 する 課 題 ともいえる ソフトウェアの 場 合 作 るのが 簡 単 な 故 に 大 規 模 化 が 加 速 し 問 題 が 顕 在 化 しやす い 恐 れず 蓋 をせず 根 拠 のない 信 頼 感 をシステムに 抱 かず 原 理 的 な 限 界 を 知 っ て ソフトウェア 中 心 のシステムを 利 用 し なければならない 情 報 処 理 と 情 報 システ ムの 原 理 に 対 する 理 解 を 欠 いてはならな いのである[8] 参 考 資 料 [1] J.-R. Abrial : Formal Methods in Industry -- Achievements, Problems, Future, Proc. ICSE 2006, pp , [2] L. Amster and D. L. McClain (eds.): Kill Duck Before Serving, St. Martin s Griffin [3] 朝 日 新 聞 記 事 プロメテウスの 罠 2011 年 12 月 25 日. [4] E.W. Dijkstra : The Humble Programmer -- ACM チューリング 賞 講 演,1972. [5] DSF. [6] 畑 村 創 造 工 学 研 究 所 : 失 敗 知 識 データベ ース [7] C.A.R Hoare : The Emperor's Old Clothes -- ACM チューリング 賞 講 演, [8] 情 報 処 理 学 会 情 報 処 理 教 育 委 員 会 : 2005 年 後 半 から 2006 年 初 頭 にかけての 事 件 と 情 報 教 育 の 関 連 に 関 するコメント 2006 年 3 月 6 日. [9] M. Jackson:Role of Formalism in Method, Proc. FM 99, pp , [10] 中 島 震 :ソフトウェア 工 学 の 道 具 と しての 形 式 手 法 NII J, [11] 日 経 コンピュータ( 編 ):システム 障 害 はなぜ 二 度 起 きたか 日 経 BP 社 [12] Software Quality [13] 玉 井 哲 雄 :ソフトウェア 工 学 の 基 礎 岩 波 書 店 [14] T. Tamai : Social Impact on Information System Failures, IEEE Computer, 42(6), pp.58-65, [15] Wikipedia 失 われた 時 を 求 めて 石 木 隆 治 : プルースト 清 水 書 院 人 と 思 想 [16] J. Wing : CPS Flower,

19 国 立 情 報 学 研 究 所 2011 年 度 第 8 回 市 民 講 座 ソフトウェアの 品 質 保 証 - 作 るより 検 査 が 難 しい- 平 成 24 年 2 月 15 日 中 島 震 国 立 情 報 学 研 究 所 (C) Shin NAKAJIMA 1 概 要 ソフトウェアの 品 質 保 証 工 業 製 品 のソフトウェア 化 ( 電 子 化 デジタル 化 )が 加 速 動 いて 当 たり 前? 障 害 が 増 加 ( 新 聞 記 事 ) 作 るより 検 査 が 難 しい 検 査 しないで 作 った 気 になってはいけない 不 具 合 がないことの 確 認 は 既 存 の 方 法 では 困 難 である ソフトウェアは 複 雑 さ に 支 配 される ソフトウェアが 簡 単 に 複 雑 化 することが 問 題 の 根 底 にある (C) Shin NAKAJIMA 2

20 6つの 話 題 1. プログラムの 検 査 は 難 しい 2. 複 雑 さが 禍 のもとになる 3. ソフトウェアは 変 化 しなければならない 4. 間 違 えることを 前 提 とする 5. 利 用 者 の 振 る 舞 いは 予 測 をこえる 6. 人 工 物 構 築 に 関 わる 複 雑 さを 扱 う (C) Shin NAKAJIMA 3 話 題 1 プログラムの 検 査 は 難 しい (C) Shin NAKAJIMA 4

21 障 害 (1) 発 生 時 期 2002 年 4 月 : 大 手 銀 行 統 合 初 日 障 害 内 容 ATM 障 害 口 座 振 替 が 不 能 二 重 引 き 落 とし 顧 客 の 口 座 データ 消 失 過 労 自 殺 2003 年 労 災 認 定 原 因 説 明 3つの 銀 行 システム 統 合 プログラム 残 存 バグ 負 荷 テスト 不 正 データ 検 出 テストが 不 十 分 (C) Shin NAKAJIMA 5 障 害 (2) 発 生 時 期 2011 年 夏 : 内 部 被 曝 検 査 機 障 害 内 容 WBC(ホールボディカウンタ)の 測 定 結 果 が 不 正 放 射 能 の 種 類 ごとに 体 内 に 存 在 する 量 を 推 計 原 因 説 明 推 計 プログラムの 計 算 バグ ほとんど 使 われていないのでバグはわかりませんでし た (メーカ 担 当 者 の 説 明 ) (C) Shin NAKAJIMA 6

22 2つの 障 害 に 共 通 する 点 何 となく 納 得? プログラムを 作 ることは 作 ったが 正 しく 作 動 するかの 検 査 が 不 十 分 だった という 説 明 本 講 演 での 疑 問 どのような 検 査 で 不 具 合 がないことを 確 認 できるのか? 不 具 合 がないことを 本 当 に 示 せるのか? そもそも 不 具 合 がない 正 しい とは? (C) Shin NAKAJIMA 7 開 発 上 流 工 程 バ ッ ク ス ラ ッ シ 側 ュ 要 求 仕 様 開 発 過 程 の 説 明 図 システム 設 計 システムテスト ラ アーキテクチャ 設 計 コンポーネント 設 計 プログラム 作 成 結 合 テスト 単 体 テスト テスト( 検 査 ) 工 程 受 け 入 れテスト (1) プログラムが 検 査 の 対 象 ( 事 後 検 査 ) (2) 開 発 上 流 の 工 程 ごとに 検 査 の 観 点 (テスト 項 目 ) ス ラ ッシ ュ 側 (C) Shin NAKAJIMA 8

23 プログラム 検 査 の 難 しさ テスト 項 目 < 入 力 データ 期 待 結 果 >... 検 査 対 象 プログラム 例 : 単 体 テスト 一 致? ひとつの 実 行 経 路 具 体 的 なデータ 値 プログラム 処 理 結 果 検 査 の 網 羅 性 に 関 する 問 題 すべての 実 行 経 路 を 調 べることは 原 理 的 に 困 難 ( 膨 大 な 組 み 合 わせの 数 ) 現 実 には 近 似 的 な 基 準 を 用 いて 検 査 終 了 とする (C) Shin NAKAJIMA 9 正 しさ 自 身 の 難 しさ 正 しさの 基 準 機 械 的 に 決 まる 正 しさ は 単 純 なものだけ 文 法 エラー など 正 しさの 基 準 は 相 対 的 His name is John. 正 しい? テスト 項 目 を 網 羅 的 に 作 成 できるか? プログラム 検 査 との 関 係 入 力 データ 実 行 で 検 査 可 能 な テスト 項 目 で 十 分 か? (C) Shin NAKAJIMA 10

24 プログラム 検 査 の 限 界 program testing can be a very effective way to show the presence of bugs, but is hopelessly inadequate for showing their absence. バグがあることを 示 す 効 果 的 な 方 法 E.W. Dijkstra : The Humble Programmer (1972) (テストデータが 適 切 でないと)バグを 見 過 ごす (C) Shin NAKAJIMA 11 修 正 した 筈 が 新 たに 不 具 合 を 混 入 Bad Fixes 不 具 合 発 生 工 程 テスト 工 程 で 発 見 した 不 具 合 が 混 入 した 工 程 Documents 8.0% Requirements 12.0% 20.0% 0% 開 発 上 流 工 程 で 混 入 (45%) Coding 35.0% Design 25.0% 検 査 対 象 は プログラム Software Quality 2008 (C) Shin NAKAJIMA 12

25 開 発 上 流 工 程 での 検 査 現 状 仕 様 書 レビュー ( 読 み 合 わせチェック) 長 時 間 の 会 議 要 求 仕 様 受 け 入 れテスト システム 設 計 システムテスト アーキテクチャ 設 計 結 合 テスト コンポーネント 設 計 単 体 テスト プログラム 作 成 (C) Shin NAKAJIMA 13 きちんと 作 ることの 大 切 さ プログラム 検 査 の 問 題 点 プログラムを 網 羅 的 に 検 査 することは 原 理 的 に 困 難 正 しさ の 基 準 (テスト 項 目 )に 抜 けがあると 無 力 きちんと したプログラム 作 り 検 査 確 認 しながらプログラム 作 り 複 雑 さ を 克 服 する 技 術 が 必 要 ソフトウェアは 簡 単 に 複 雑 化 してしまう (C) Shin NAKAJIMA 14

26 話 題 2 複 雑 さが 禍 のもとになる (C) Shin NAKAJIMA 15 複 雑 さと 不 具 合 (I conclude that) there are two ways of constructing a software design: One way is to make it so simple that there are obviously no deficiencies 単 純 にして あきらかに 誤 りがない and the other way is to make it so complicated that there are no obvious deficiencies. 複 雑 にして あきらかな 誤 りが(わから)ない C.A.R. Hoare : The Emperor s Old Clothes (1981) (C) Shin NAKAJIMA 16

27 ソフトウェアの 規 模 規 模 の 比 較 検 査 からみたソフトウェア 規 模 =プログラム 行 数 スマホ(Android) 約 2000 万 行 ジャンボジェット 機 部 品 点 数 約 600 万 長 編 小 説 失 われた 時 を 求 めて 約 1000 万 字 大 規 模 ソフトウェアの 開 発 大 手 銀 行 勘 定 系 システム 1 億 行 (10000 万 行 ) 開 発 の 生 産 性 指 標 :500~600 行 / 月 人 1 億 行 の 開 発 1000 人 が10 年 間 という 規 模 感 (C) Shin NAKAJIMA 17 複 雑 化 する 理 由 (1) 後 工 程 で 見 過 ごし を 発 見 後 戻 り そもそも 要 求 仕 様 を 明 確 にすることが 難 しい 要 求 仕 様 受 け 入 れテスト システム 設 計 システムテスト アーキテクチャ 設 計 結 合 テスト コンポーネント 設 計 単 体 テスト 見 過 ごし プログラム 作 成 (C) Shin NAKAJIMA 18

28 複 雑 化 する 理 由 (2) 大 局 感 のないシステム 構 築 大 手 銀 行 の 統 合 システム 東 京 スカイツリ 辻 褄 合 わせ 他 の 銀 行 と 接 続 旧 Fのカード ATM RC 旧 D RC 対 外 接 続 口 座 振 替 バグ 旧 K RC 旧 F (C) Shin NAKAJIMA 19 話 題 3 ソフトウェアは 変 化 しなければならない (C) Shin NAKAJIMA 20

29 経 年 変 化 への 対 応 開 発 コストの 観 点 長 期 間 の 運 用 で 開 発 コストを 回 収 システムの 改 修 ハードウェア( 装 置 )は 劣 化 故 障 ソフトウェアは 不 具 合 がなくても 機 能 の 陳 腐 化 進 化 発 展 (Software Evolution) (C) Shin NAKAJIMA 21 障 害 (3) 発 生 時 期 2011 年 3 月 大 手 銀 行 振 り 込 み 不 能 障 害 内 容 特 定 口 座 への 振 り 込 みが 集 中 異 常 終 了 によるデータ 消 失 原 因 説 明 システム 運 用 処 理 上 限 値 の 設 定 ミス 23 年 間 (1988 年 サービス 開 始 )のシステム ブラックボックス 化 (システム 情 報 の 散 逸 ) (C) Shin NAKAJIMA 22

30 長 期 間 の 改 訂 辞 苑 広 辞 苑 第 2 版 第 3 版 第 2 増 補 版 第 5 版 第 4 版 第 6 版 IT 技 術 の 世 界 Windows 2.0 NT XP VISTA Windows7 インターネット 関 連 大 手 銀 行 勘 定 系 商 用 インターネット インターネット 元 年 Netscape i モード スマホ 最 初 の 開 発 1988 システム 旧 D 銀 行 統 合 事 件 (1) 事 件 (3) (C) Shin NAKAJIMA 23 ソフトウェア 発 展 大 規 模 システムに 共 通 する 課 題 規 模 と 開 発 期 間 ソフトウェアで 顕 在 化 する 難 しさ 経 年 変 化 ( 機 能 の 陳 腐 化 )への 対 応 進 化 発 展 する 生 き 物 (C) Shin NAKAJIMA 24

31 話 題 4 間 違 うことを 前 提 にする (C) Shin NAKAJIMA 25 不 具 合 の 比 較 ハードウェア( 装 置 )の 不 具 合 偶 発 的 な 不 具 合 部 品 の 耐 用 年 数 ( 故 障 確 率 ) 部 品 交 換 を 中 心 とする 保 守 作 業 ソフトウェアの 不 具 合 系 統 的 な 不 具 合 開 発 過 程 で 混 入 人 的 要 因 利 用 環 境 からの 乖 離 機 能 の 陳 腐 化 (C) Shin NAKAJIMA 26

32 専 門 家 が 起 こす 間 違 い ソフトウェアの 不 具 合 原 因 ソフトウェア 技 術 力 の 低 さ(?) 間 違 うことを 前 提 間 違 いの 種 類 単 純 な 間 違 い 致 命 的 な 間 違 い (C) Shin NAKAJIMA 27 単 純 な 間 違 い プロフェッショナルは 間 違 い(の 量 )が 多 い New York Times 紙 ウィークデイ: 約 13,800 文 記 事 訂 正 10~15 個 / 日 1,000 文 に1つの 間 違 い プログラム1000 行 に1つのバグ という 統 計 データと 同 じ 傾 向 間 違 い 集 のペーパーバック (C) Shin NAKAJIMA 28

33 最 初 から 欠 陥 品 (?) 割 り 切 り 誤 った 正 しさの 基 準 開 発 項 目 の 抜 け 要 求 仕 様 システム 設 計 テスト 項 目 受 け 入 れテスト システムテスト アーキテクチャ 設 計 結 合 テスト コンポーネント 設 計 単 体 テスト プログラム 作 成 (C) Shin NAKAJIMA 29 話 題 5 利 用 者 の 振 る 舞 いは 予 測 をこえる (C) Shin NAKAJIMA 30

34 発 生 時 期 障 害 (4) 2005 年 12 月 株 式 の 誤 発 注 ( 公 開 株 数 3000) 障 害 内 容 1 株 61 万 円 売 り を 1 円 61 万 株 売 り と 誤 発 注 注 文 取 り 消 しコマンドが 作 動 せず 誤 発 注 の 証 券 会 社 が400 億 円 の 損 失 原 因 説 明 発 注 システムからの 警 告 を 担 当 者 が 無 視 株 式 市 場 側 システムのバグで 取 り 消 し 不 能 (C) Shin NAKAJIMA 31 利 用 者 の 振 る 舞 い 価 格 : 円 数 量 :1 売 り 勘 違 い 思 い 違 い 価 格 :1 円 数 量 : 売 り 入 力 チェック 作 業 手 順 等 で 誤 りを 避 ける OK? ENT, ENT 処 理 の 取 り 消 し 取 り 消 し 不 能 5 年 前 にバグ 改 修 別 のバグ 混 入 株 式 市 場 側 システム (C) Shin NAKAJIMA 32

35 実 世 界 との 関 係 性 any useful computing system interacts with the world outside the computer 有 用 な 情 報 システムは 外 界 と 相 互 に 作 用 する M. Jackson : The Role of Formalism in Method (1999) 利 用 者 の 振 る 舞 い ネットワーク 外 部 性 情 報 システム 制 御 対 象 装 置 作 業 手 順 規 定 等 (C) Shin NAKAJIMA 33 話 題 6 人 工 物 構 築 に 関 わる 複 雑 さを 扱 う (C) Shin NAKAJIMA 34

36 ソフトウェア 工 学 という 研 究 分 野 Software engineering is the branch of computer science that creates practical, cost-effective solutions to computation and information processing problems, preferentially applying scientific knowledge Software is constrained not by Physical Laws, but by Complexity 複 雑 さが 支 配 する M. Shaw : Whither Software Engineering Education? (2011) 進 化 発 展 する 人 工 物 (ソフトウェア)が 示 す 複 雑 さの 科 学 (C) Shin NAKAJIMA 35 構 築 からの 正 しさ 最 近 の 研 究 活 動 開 発 上 流 工 程 での 高 い 信 頼 性 を 達 成 する 技 術 検 査 しながら 開 発 を 進 める 方 法 自 己 適 応 システム 柔 らかな 不 具 合 ( 立 場 により 異 なる 基 準 )という 考 え 方 利 用 者 の 振 る 舞 いに 起 因 する 柔 らかな 不 具 合 の 検 知 柔 らかな 不 具 合 を 解 消 するシステム 改 変 機 構 p// pjp/ j / (C) Shin NAKAJIMA 36

37 構 築 からの 正 しさ 産 業 界 との 共 同 研 究 実 用 性 の 実 証 適 用 技 法 の 研 究 形 式 手 法 とは? 技 術 移 管 (= 教 育 ) 書 籍 の 公 刊 DSF (C) Shin NAKAJIMA 37 最 後 に (C) Shin NAKAJIMA 38

38 まとめ 難 しさの 原 因 は 複 雑 さ 大 規 模 化 経 年 変 化 取 り 巻 く 環 境 等 長 く 使 う 大 規 模 システムに 共 通 ソフトウェア 作 るのが 簡 単 複 雑 さが 加 速 問 題 が 広 がりやすい 根 拠 のない 信 頼 感 を 抱 かず 原 理 的 な 限 界 を 知 ること 人 工 物 構 築 に 関 係 する 複 雑 さ の 科 学 (C) Shin NAKAJIMA 39

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<5461726F2D34322D303081409052979D82CC8F498C8B8B7982D18DC48A4A2E> 42-00 42 00 審 理 の 終 結 及 び 再 開 1. 審 理 の 終 結 ( 結 審 ) 審 判 長 は 特 許 無 効 審 判 以 外 の 審 判 においては 事 件 が 審 決 をするのに 熟 し たときは 審 理 の 終 結 を 当 事 者 及 び 参 加 人 ( 以 下 単 に 当 事 者 という )に 通 知 し なければならない( 特 1561 実 41 意 52 商 561

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