Research Activities / 研究活動

当研究室では、「ソフトウェア工学」を軸に、最先端の大規模言語モデルの応用から、物理世界を動かす自律システム（Autonomous Systems）の信頼性保証、そしてそれらを記述するための次世代プログラミング言語（Language Design）の創出まで、幅広いレイヤーで研究を行っています。

1. 生成AI駆動型ソフトウェア工学

Generative AI for Software Engineering

～大規模言語モデル(LLM)が「開発」の相棒になる未来～

急速に進化する大規模言語モデル（LLM）をソフトウェア開発プロセス（要件定義、実装、テスト、保守）に統合し、開発の自動化と品質向上を目指します。特に、モデルベース開発（MBD）における自動バグ修正や、自律ロボットのためのテストシナリオ自動生成など、人間とAIが協調する新しい開発メソドロジーを構築しています。

代表的な研究成果

• [Automatic Model Repair] Ren Ajiki, Kenji Hisazumi: Automatic Program Repair Using Large Language Models in Model-Based Development, MODELSWARD 2026, 2026.
• [Test Generation / Award] Hidetoshi Hamafuku and Kenji Hisazumi: LLM-based Test Scenario Generation Method for Autonomous Robots, APRIS 2025, 2025. (Best Work-in-Progress Paper award)
• [Test Generation] Kyoji Tanaka, Kenji Hisazumi: Automated Test Scenario Generation for Autonomous Robots using Large Language Models, ICSCA 2025, 2025.
• [Automatic Model Repair] Yuki Funaguchi, Kenji Hisazumi: Generating Bug Fix Proposals for Simulink Models using Large Language Models, APRIS 2024, 2024.

2. 自律システムと高信頼化技術

Dependable Autonomous Systems

～「止まらない・間違えない」ロボットとIoTシステムを作る～

自動運転車やドローンなど、現実世界で動作するシステム（Cyber-Physical Systems）には、極めて高い安全性が求められます。仮想シミュレーション環境（箱庭/Hakoniwa）や機能安全分析（FRAM）、形式手法などを駆使し、複雑なシステムの挙動を予測・検証する技術を研究しています。

代表的な研究成果

• [Drone / Digital Twin] Ryota Uesugi, Nobuhiko Ogura, Kenji Hisazumi, Harumi Watanabe: A Behavior-Centric Programming Framework for Drone Systems with Digital Twin Backends, Programming 2026, 2026.
• [Hakoniwa / MBD] Yudai Yamada, Nobuhiko Ogura, Kenji Hisazumi, Harumi Watanabe: COP Layer Encapsulating Non-Functional Requirements for Physical Systems on Hakoniwa Environment, Programming 2025, 2025.
• [Safety Analysis] Masamichi Kakeshita, et al.: Conversion Method of MATLAB/Simulink Model for a Functional Resonance Analysis Method-based Model, MODELSWARD 2022, 2022.
• [Test Readiness] Takuya Ogata, Yuge Liu, Kenji Hisazumi: A method for determining whether a Simulink model is ready for test generation, APRIS 2020, 2020.

3. 次世代プログラミング言語と適応的モデリング

Next-Generation Languages & Adaptive Modeling

～環境に合わせて「進化」する言語とアーキテクチャを創る～

「既存のプログラミング言語を使う」だけでなく、 「新しい言語や記述手法そのものを作る」 ことに挑戦しています。 周囲の状況（コンテキスト）に応じて振る舞いを動的に変化させる コンテキスト指向プログラミング（COP） の研究を主軸に、独自のモデリング言語（xtUML拡張）や実行基盤、スマートモビリティ等の複雑な社会システムを柔軟に記述するためのアーキテクチャを設計・開発しています。

代表的な研究成果

• [Language Tool] Shintaro Takenaka, Kenji Hisazumi: xtUML-COP: xtUML Modeling Tool for Context-Oriented Programming, 17th SEATUC, 2023.
• [DevOps Modeling] Harumi Watanabe, Nobuhiko Ogura, Kenji Hisazumi: Towards a DevOps Modeling based on Context-Oriented Programming, Programming 2024, 2024.
• [Execution Architecture] Zihan Liu, et al.: PLAM: Preemptive Layer Activation Architecture Based on Multithreading in Context-Oriented Programming, COP 2020, 2020.
• [Smart Mobility Application] Kenji Hisazumi, Hiromasa Inoki: Context-Oriented Programming in Traffic Flow Simulation: Advancing Smart Mobility System Development, ICSCA 2024, 2024.

4. プログラミング体験(PX)とエンジニアリング教育

Programming Experience (PX) & Education

～タンジブルな「手触り」から、AIによる「思考」支援まで～

プログラミングやモデリングをより直感的で、創造的な体験にするためのツールと環境を研究しています。 物理的なブロックを用いたタンジブル・プログラミングによる初学者の導入支援から、生成AIを用いたUML図の論理検証による設計学習支援まで、人間の認知プロセスに寄り添った「体験（Experience）」をデザインします。また、グローバルPBLを通じた国際的なエンジニア育成にも力を入れています。

代表的な研究成果

• [Tangible Programming] Hina Hiratsuka, Kenji Hisazumi: PhysiCode Builder: A Framework for Rapid Prototyping of Tangible Programming Toolkits, Programming 2026, 2026.
• [AI-Assisted Learning] Masaaki Negishi, Kenji Hisazumi: Verification Method of UML Diagrams Using Large Language Models, EDUCON 2026, 2026.
• [Global PBL] Namiko Tanaka, et al.: Developing Global Competencies with Psychological Safety in Software Engineers Through Global Project-Based Learning (gPBL), TALE 2025, 2025.
• [Review Support] Daisuke Saito, Taiyou Minagawa, Kenji Hisazumi: Automated Review Tool for Educational Models Utilizing Generative AI, APRIS 2023, 2023.

5. 萌芽的研究と学生イニシアチブ

当研究室のコア領域はソフトウェア工学と組込みシステムですが、自身の強い関心や「これを解決したい」という熱意に基づいた、既存の枠に収まらない挑戦的なテーマも歓迎しています。 セキュリティ分野への機械学習応用や、最新のVLM（視覚言語モデル）の拡張など、学生の皆さんの自由な発想をソフトウェア工学的なアプローチ（Human-in-the-Loop、信頼性評価など）で支え、論文として結実させています。

代表的な研究成果

• [Security / Human-in-the-Loop] Yuki Okamura, Kenji Hisazumi: Human-in-the-Loop Retraining with Human Intervention Reduction Method in NIDS, SEATUC 2025, 2025.