2021 Fiscal Year Annual Research Report
A Study on Super Active CPS for Enhancing Adaptability of Artifacts
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17KT0043
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
中川 博之 大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (40508834)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
小林 一樹 信州大学, 学術研究院工学系, 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)
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| Project Period (FY) |
2017-07-18 – 2022-03-31
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| 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 |
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| 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．2021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：対象とする実世界に対して，ログデータから異常を事前に検知するための予測法を検討・提案した．同研究成果をまとめた論文が，国際ワークショップCASA2021にて採録され，研究成果を報告した．
・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ロボットシステムを実装した．不整地においても，外付けしたRaspberry Piからの命令をもとに，任意の直進や円弧に沿って走行したり，旋回したりすることができることを確認している．併せて，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：適応後の可能な構成（コンフィギュレーション）候補をXAI技術により効果的に限定する手法を提案した．同研究成果をまとめた論文が，国際会議COMPSAC2021にて採録され，研究成果を報告した．また，本研究の核となる人工物システムの適応性向上のための実装フレームワークに関する論文をIEEEのTransactionに投稿している状況である．
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