Development of Learning Support System for Safe System Design Based on Resilience Engineering
| Project/Area Number |
22K12295
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Section | 一般 |
|---|
| Review Section |
Basic Section 62030:Learning support system-related
|
|---|
| Research Institution | Kagawa University |
|---|
Principal Investigator |
高橋 亨輔 香川大学, 創造工学部, 准教授 (60647262)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2022-04-01 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
|
| Budget Amount *help |
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
|
|---|
| Keywords | レジリエンス / FRAM / 機能共鳴分析手法 / Safety-II / 学習支援 |
|---|
| Outline of Research at the Start |
未知や想定外にレジリエント（しなやか）に対応できる安全なシステムを設計・構築するには，故障や事故の可能性を低減するだけでなく，システムが日常的にうまく機能する成功の可能性の拡大が必要である．この成功拡張型のシステムのモデル化・安全性分析の手法として，機能共鳴分析手法（Functional Resonance Analysis Method：FRAM）が提案されている．しかし，現時点ではFRAMの学習支援環境がなく，研究者向けの分析手法に留まっている．そこで，本研究では，FRAMの初学者が，FRAMによるシステムのモデル化や安全性分析を学習するための支援環境を開発する．これにより，レジリエントなシステムの設計・構築支援の実現を目指す．
|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究ではレジリエンス工学に基づく安全なシステム設計・構築支援の実現を目指す．具体的には，工学系の学生や実務家などのFRAMの初学者が，FRAMを用いたシステムモデリングや安全性分析を学習するための支援環境を構築する．
2022年度は，FRAMの特徴に関する調査，FRAMモデルの事例作成やFRAMモデルの評価手法の検討を実施した．FRAMの特徴に関する調査では，既存の文献調査，国際会議（FRAMily 2022）における情報収集，FRAMと同じSafety-IIに属する安全性解析手法であるSTAMP/STPAとの比較などを実施した．その結果，FRAMの特徴は，人間・組織・技術を含めてシステムをモデル化し，種々の変動を想定しながら，なぜそのシステムが日常的にうまく機能するのかを分析する点にあることを確認した．また，FRAMモデルの作成は，特定の制約を受けない比較的自由な発想に基づく手法であることを確認した．
FRAMモデルの事例については，研究代表者の関連分野を対象にユーザのログイン認証，災害時の避難行動や建設業における墜落災害などのFRAMモデルを作成した．また，これら作成した事例に対して，既存のFRAM評価手法（モンテカルロシミュレーションを用いた半定量評価手法）を実装し適用した．特に，建設業における墜落災害については，実務担当者の主観的な評価と比べて，既存手法の方が機能間の変動が大きいと特定される箇所が少ないことが確認された．これは，半定量評価の評価項目や，既存手法が機能の変動の連鎖を評価できないことなどに起因していると考えられる．ただし，FRAM評価手法として，既存手法を用いるか，改良するは課題として残る．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
本研究では次の4つの研究項目を設定している：1) FRAMモデルの作成・分析を支援するWebベースのモデリングツールの開発，2) 初学者がガイドに従いFRAMモデルを作成するための分析事例の蓄積と類型化の実施，3) 作成したFRAMモデルを評価・検証できる定量的なモデル評価手法の開発，4) FRAMモデルの作成演習を通じたモデリングツールの有用性の検証．
研究開始当初は1) のモデリングツールの基本的な編集機能を開発し，その後，2)や3)の機能を段階的に追加していく予定であった． 2) については2022年度にいくつかのFRAMモデルの事例作成が進んでいる．ただし，現時点では，3)の評価手法が確定しておらず，1) のWebベースのモデリングツールの開発が遅れている．1) について2022年度は，既存のFRAMのモデリングツール（FRAM Model Visualiser：FMV）と互換性を保つため，FMVのデータモデルの仕様確認のみに留まった．このため研究全体としてはやや遅れていると評価する．
|
| Strategy for Future Research Activity |
本研究は3年間の予定である．2年目である次年度は，Webベースのモデリングツールの基本機能を実装し，最終的に4) FRAMモデルの作成演習を通じたモデリングツールの有用性を検証するための環境構築を目指す．
3) のFRAMモデルの評価手法には，モンテカルロシミュレーションを基にしたもの以外にもいくつかの手法が存在するため，関連研究を調査しFRAMモデルの評価手法の実装方針を決定する．その上で，1) のモデリングツールの基本的な編集機能を開発する．また，並行して，既存のFRAMのモデリングツールを用いた演習を実施し，初学者がFRAMを習得する上での課題を検討する．
|
Report
(1 results)
Research Products
(1 results)
