2020 Fiscal Year Research-status Report
A Study on Super Active CPS for Enhancing Adaptability of Artifacts
| Project/Area Number |
17KT0043
|
|---|
| Research Institution | Osaka University |
|---|
Principal Investigator |
中川 博之 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (40508834)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 一樹 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (00434895)
小形 真平 信州大学, 学術研究院工学系, 准教授 (10589279)
土屋 達弘 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (30283740)
冨沢 哲雄 東京工業高等専門学校, 機械工学科, 准教授 (60549707)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2022-03-31
|
| Keywords | 人工物システム / 適応性 / 自己適応システム / ソフトウェア工学 / プログラミングフレームワーク / 超能動型CPS / ロボット / 組み込みシステム |
|---|
| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，実世界の人工物システムの管理手段として用いられ始めているCPS（Cyber-Physical System）のシステム体系に，ロボットなどの実空間に作用してシステム全体を進化させることのできる作用素を組み込むことで実空間に積極的に作用する超能動型CPSを実現し，超能動型CPSで人工物システムを内包することで，人工物システムの適応性を向上させることである．2020年度は各実施計画に従って以下を実施した．
・サブテーマ１．超能動型CPSにおける実世界指向モデリングおよびデータ分析法の検討：本研究が対象とする超能動型CPSを設計するための，マルチエージェントシステム設計法に基づいたアーキテクチャ設計法について研究成果を，国際会議SAC2020にて報告した．また，制御ループに関するモデル検査結果の解析手法・可視化手法に関する研究成果をSES2020にて報告した．
・サブテーマ2．超能動型CPS におけるロボット連携機構の構築：果樹園などの不整地でも活動可能な移動ロボットを実装するとともに，コロナ禍でのロボット開発を想定して，仮想空間で自己位置推定、経路計画、障害物回避を検証することができるシステムを開発した．
・サブテーマ3．超能動型CPSにおける適応性向上メカニズムの構築：適応性向上のための実装フレームワークに対して，実世界で適用するための検討を進めた．特に，時間的制約に関する機構を実現するフレームワークの一般化を進めた．また，適応時の検証の負荷を軽減するためのメカニズムについての研究成果をまとめた論文の内容が，リアルタイムシステムのトップカンファレンスであるRTSS2020にてJournal first発表として採録され，研究内容を報告した．
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
一昨年の台風19号に伴う記録的豪雨に続く，新型コロナ感染拡大による影響により，超能動型CPSフレームワークの構築および農園管理システムの開発，実験，評価が実施できない状況が続いているが，その他の各サブテーマについては，個別の研究成果が出ているため，おおむね順調に進展していると判断する．
|
| Strategy for Future Research Activity |
農園管理システムの開発および実証実験を計画していたが，農園の浸水被害と新型コロナ感染拡大により現地調査及び実験が困難な状況が続いている状況である．本年度は期間延長後の最終年度となるため，今後も状況が改善しないようであれば，各サブテーマを論理的に統合し，シミュレーションや設計モデルによる手法有効性の検証に変更する．
|
| Causes of Carryover |
研究成果については想定の論文が採録され，一定の成果を残した年度となったが，その一方で，一昨年の台風19号に伴う浸水被害に続く，新型コロナ感染拡大による影響により，超能動型CPSフレームワークの構築および農園管理システムの開発，実験，評価ができない状況が続いている．これにより，システムやロボット開発が予定通りに進まず，当該予算を繰り越すこととした．また，国際会議での成果報告発表のために旅費を計上していたが，コロナウィルスの被害拡大により年度末の国際会議がオンライン開催となったため，当該予算を繰り越すこととなった．ロボット開発予算は同目的で利用する予定とするが，国際会議発表分はロボットおよびハードウェア開発用に適宜変更する予定である．
|
