| 研究課題/領域番号 |
21K11814
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60040:計算機システム関連
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| 研究機関 | 熊本大学 (2023)
東海大学 (2021-2022) |
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研究代表者 |
大川 猛 熊本大学, 半導体・デジタル研究教育機構, 准教授 (80392596)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
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| キーワード | モデル駆動開発 / FPGA / 並列処理 / 知的ロボット / エッジ / コンポーネント |
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| 研究開始時の研究の概要 |
知的ロボットソフトウェアの高度化・複雑化に伴い、FPGA(Field Programmable Gate Array)を用いた高速化・低消費電力化が期待されている。一方、開発の複雑さを緩和するため、抽象度の高い処理モデルからのシステム自動生成が必要である。本研究は、独自のFPGAコンポーネント技術を用い、処理モデルからのシステム自動生成を目標とし、(A)ハードウェア・ソフトウェアを含む多くの異種の処理環境を適切にモデル化する方法、(B)上流設計における抽象度の高いモデルでの性能シミュレーション方法、(C)モデルから実装を生成することが可能な自動化設計手法、の３項目の提案・評価を行う。
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| 研究成果の概要 |
エッジ・クラウドに分散した異種処理の統合方法をROS2（Robot Operating System 2）を用いて検討し、更にUML(Unified Modeling Language)シーケンス図からのROS2システム生成方式の検討を進めた。具体的な例として、画像縮小の並列処理で複数のソフトウェア・FPGA回路間をDDS（Data Distribution Service)の通信を用いて統合する自動生成環境・ツールを提案し、国際会議で発表した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
知的ロボットのシステム設計において、ソフトウェア・FPGA等からなる異種（ヘテロジニアスな）計算環境をモデル化し自動生成することによりロボットソフトウェアシステムを実現する開発方式・ツールの姿を検討した。特に、FPGA・ソフトウェアの実装が完了する前のモデルの段階で、システムアーキテクチャ検討段階における機能・性能シミュレーションを行うことが出来る一例を示すことが出来た。これにより、今後の知的ロボットをはじめとする組込みシステムの設計開発における生産性向上に貢献すると考えられる。
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