2016 Fiscal Year Annual Research Report
異種の機能的構成物モデルのための共通枠組みと統合モデリングツールの開発
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25280082
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| Research Institution | Ritsumeikan University |
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Principal Investigator |
来村 徳信 立命館大学, 情報理工学部, 教授 (20252710)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
溝口 理一郎 北陸先端科学技術大学院大学, サービスサイエンス研究センター, 特任教授 (20116106)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | オントロジー / 知識モデリング / 機能 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究は，人工物・生体・社会的組織・サービスなどにおける機能を共通にモデル化するための枠組みの構築と，統合的モデリングツールの開発を目指している．学界における従来研究では，人工物の機能が設計者や使用者の意図と関連づけて定義されるのに対して，生体などの自然物には設計者が存在しないため進化論的理由などと関連づけて定義されており，両者に共通な機能定義は確立されていなかった．本研究の当初計画における最終年度にあたる本年度では，以下のような共通機能概念の定義とモデリング理論を完成させ，国際共著論文としてまとめて国際論文誌に掲載された．さらに，その定義の厳密な定式化を進め，上位オントロジーとの関係性について国際会議において発表を行った．
本研究で構築した理論では，上述の様々なシステムを，部分の振る舞いがシステムにおけるゴールの達成に貢献する「システミック機能」を発揮するという共通性をもつ「機能的構成物」として捉える．ここでのゴールを意図と分離して，仮定されたコンテキストのもとで規定されるものと定義したことによって，意図が介在しない生物器官の機能をも包括する，共通コア機能概念の定義に成功した．その定義に基づいて，人工物の機能は，設計者や使用者の意図が付加されることによってシステム全体のコンテキストが限定されるような特殊な機能概念として定義される．一方，生体器官の機能は，生体システム全体のゴールは存在論的には決定づけられないが，領域固有の知識に基づいて「生命を維持する」というゴールが仮定されることが多いものとして位置づけられる．このようにシステミック機能を共通コア機能概念として，両者の違いを明確に位置づけることに成功した．これによって，社会的組織やサービスなども含む様々なシステムを共通の枠組みの上で統合的にモデリングして相互運用することが可能になった．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本研究課題の目標は，機能的構成物の統合的モデリングのための，理論的なモデリング枠組みの構築と，モデリングツールの開発である．まず，理論的なモデリング枠組みについては，成果をまとめた論文が当該分野の最高レベルの国際論文誌に採録されたことが示す通り，当初の研究課題の目標を十分に達成したといえる．
一方，モデリングツールの開発は，当初計画では学生を雇用して開発する予定であったが，研究代表者の所属機関の異動により，代表者自身がプロトタイプシステムとして開発を行った．それによって，目標とした統合的モデリングと相互運用が達成できることが確認できた．
しかしながら，より使いやすいモデリングツールを研究成果物とするためには，プロトタイプ開発で得られた知見に基づいて，専門のソフトウェア開発業者に委託することで本格的ソフトウェアを開発する追加的研究を実施することが望まれる．雇用を取りやめたことによって節約できた研究助成基金を用いて次年度において追加的研究を行うことが望ましいため，研究期間の延長を願い出て，承認された（平成29年3月21日承認済）．
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| Strategy for Future Research Activity |
進捗状況欄で述べたように，完成している理論的なモデリング枠組みと，これまで行ってきたプロトタイプシステム開発の知見に基づいて，今後，より本格的なモデリングツールの開発を追加的研究として行う．主な目標は，(1) 大規模で複雑なシステムのモデリングへの対応，(2) より使いやすいユーザーインターフェースの実現である．いずれも，プロトタイプシステムの開発を行う中で得られた知見に基づいて，専門のソフトウェア開発業者に委託することで，本格的ソフトウェアとして開発する．
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| Causes of Carryover |
本研究課題の目標のひとつであるモデリングツールの開発は，当初計画では学生を雇用して開発する予定であったが，研究代表者の所属機関の異動により，代表者自身がプロトタイプシステムとして開発を行ったため，雇用経費を節約できた．この節約できた研究助成基金を用いて，次年度において専門のソフトウェア開発業者に開発を委託することで，より使いやすい本格的モデリングツールを開発する追加的研究を実施することが望ましい．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
上述したように本格的モデリングツールを開発するために，専門のソフトウェア開発業者に開発を委託する費用として用いる．また，ソフトウェアの動作を確認するための追加的ハードウェアの購入費としても用いる．
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