Vol.3 No.3 2010

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シンセシオロジー 研究論文−197−Synthesiology Vol.3 No.3 pp.197-212(Aug. 2010)1 はじめに定義された目的を実現するために、相互に作用する要素を組み合わせた集合体をシステム用語1という[1]。科学技術の進歩により、電子機器システム用語2、情報システム用語3などの技術システム(以降、システムという)は、社会に深く浸透している。一方で、求められる機能の高度化、目的の異なる複数のシステムが結びつき新たなシステムを形成するsystem of systems用語4の登場により、システムはますます複雑になっている。近年、システムの複雑化により、システムの不具合が多発している。放射線照射装置の事故[2]、アリアン5の爆発事故[3]、航空管制システムの障害[4]など、複雑システムの不具合が社会に大きな影響を与えている。複雑システムの信頼性を向上させることは、安心・安全な社会を実現する上で重要な課題である。複雑システムではシステムの構成要素が連携しながら結びついている。例えば、5章で述べる不定形剛体運搬ロボットシステムの場合、測定サブシステムの測定結果を基に統合制御サブシステムが周辺状況を判断し、ロボットサブシステムが動作することなどである。これを本稿では構成要素の協調動作用語5と呼ぶ。より詳しくは、システムの機能を実現するために、システムの構成要素における処理がインタフェースを介し、他の構成要素の処理と連携することである。複雑システムにおいては、システム仕様に対して構成要素による協調動作が正しく行われる(整合用語6する)ことが重要である。しかし、その複雑性のために、構成要素による協調動作の仕様に誤りが混入し、協調動作が正しく行われない(不整合である)場合がある。通常、システムの構成要素による協調動作は、システム開発の終盤に実施される構成要素の実プロダクトを組み合わせたシステム試験において確認される。システム試験において協調動作の不整合を検出した場合、システム開発の上流工程に立ち戻り、構成要素による協調動作を再設計する必要がある。その際、協調動作の不整合に関する改修に多くのコストを要する。また、開発終盤における協調動作の設計変更加藤 淳*、浦郷 正隆、狼 嘉彰本稿では、システムの仕様を、システムを構成する要素間による協調動作が整合している構成要素の仕様および構成要素間のインタフェース仕様に分解する開発手法を示す。本開発手法は、システム開発において既に有効性が認められているシステムエンジニアリング標準におけるアーキテクチャ設計手法およびモデル検査を、ブリッジ技術で融合して構築される。産業用ロボットの開発に対して本開発手法を適用した結果を示す。適用結果から、産業界の複雑システムに対して本開発手法が有効であることを示す。複雑システムの信頼性を向上させる開発手法− アーキテクチャ設計手法とモデル検査の融合 −Atsushi Katoh*, Masataka Urago and Yoshiaki OhkamiA methodology for improving reliability of complex systems- Synthesis of architectural design method and model checking -This paper describes a methodology for decomposing a system specification into component specifications and interface specifications whose cooperative behavior is consistent with each component. The methodology is constructed by a bridge method of combining architectural design method in systems engineering standards and model checking, which have already been confirmed to be effective in developing systems. As a trial, the methodology was applied to develop an industrial robot system. The result demonstrates that the proposed methodology is effective for complex industrial systems.キーワード:開発手法、システムエンジニアリング、アーキテクチャ設計手法、モデル検査、ブリッジ技術、複雑システム、信頼性Keywords:Developing methodology, systems engineering, architectural design method, model checking, bridge method, complex systems, reliability慶應義塾大学大学院システムデザイン・マネジメント研究科 〒223-8526 横浜市港北区日吉4-1-1Graduate School of System Design and Management, Keio University 4-1-1 Hiyoshi, Kohoku-ku, Yokohama 223-8526, Japan *Original manuscript received January 19, 2010, Revisions received June 4, 2010, Accepted June 7, 2010

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