組込みSW開発技術研究会
キックオフミーティング
   静岡大学 情報学部
組込みシステムアーキテクト研究
       所
背景

• H24年度で組込みシステムアーキテクト養
  成プログラムでは100名の修了生を輩出
 – 受講生のフォローアップ,受講候補生の育成
 – 技術者交流の維持・継続
 – 情報・ノウハウの交換の場の提供
• 組込みシステムアーキテクト養成プログラ
  ムが今年度で補助期間が終了
 – H25年度以降もリニューアルして継続の予定
 – 受講生のニーズを反映した教材の開発
                           2
(1) コンソーシアム提案に関する
     主なご意見
1. 社内の全体のレベル上げのために参加する
2. モデルベース開発の実際を身につけたい
3. 地域のMBDレベルアップが自社にとって都合が
   良い
4. 活動を通じて、外部のプログラミング情報が入っ
   てくるのを期待
5. ツールベンダーとしての将来性が広がることに期
   待
6. 若手エンジニアの養成・訓練に期待

                            3
(2) アーキテクト養成プログラム
に
    ついてのご意見
1. OJTでできないところ(基礎的なとこ
   ろ)を
   カバーしているところが評価ポイント
2. 人事戦略として、エンジニアのキャリア
   チェンジ(ex. 電子・制御⇒SW系にコン
   バート)に使えると良い。
3. 考え方のできる人が欲しい。
   内容は、うまく適合している。
4. UML導入の効果はある
5. 期間の短縮と日帰り案には賛成
                           4
アーキテクト養成プログラムを
維持・継続するために
• H25年度コンソーシアム化を目指す
 – アーキテクト養成プログラムの継続実施
  • 受講生のアフターフォロー環境の提供
  • 参加企業のニーズの把握
    (ex. 信号処理系の教材等の整備)
 – モデルベース開発(MBD) 実施環境の整備・推
   進
  • MATLABだけでなくフリーソフトでの展開も検討
  • MBDの考え方が設計に役立ち、使われるようにな
    ることが重要。
 – 企業間特定研究課題の検討と実行
  • 企業のテーマを議論できる研究会の場
  • 企業間,大学と企業の実学発展に期待          5
コンソーシアムと研究会の関係
コンソーシアム          研究会(分科会)
• アーキテクト養成プログラム • アーキテクト養成プログラ
  の実施母体(現 運営委員会   ム受講生のアフターフォ
  /評価委員会に相当)      ロー
• アーキテクト養成プログラム • 受講候補生に対する知識や
  のカリキュラムや教育方針な   スキルの準備の場
  どの助言          • 開発現場の諸問題の共有と
• 企業のニーズに合わせた研究   問題解決
  会分科会の設立         – 実務者レベルの参加
• 研究会への助言や成果の評価   – SW開発ツール,開発支援ツー
                    ルなどの共同開発
• あいのり共同研究の窓口(検   – 新しい開発プロセス,開発支
  討中)               援ツールの紹介・応用先の検
                    討
                    ⇒企業での導入・展開       6
研究会の趣旨

• アーキテクト養成プログラムの修了生のア
  フターフォローと参加企業のニーズの把握
 – 継続的な研鑽の場を提供
 – 得られた企業のニーズを次期カリキュラムに反映
• MBD実施環境の整備・推進
 – MBDの考え方と有効性を紹介
 – ツールの導入や利活用のノウハウの共有
• 企業間特定研究課題の検討と実行
 – 新たなビジネスチャンス
 – 新たな研究のネタ/技術開発のネタの発掘
                            7
モデルベース開発と開発プロセ
ス




    The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋


                                                             8
研究会の3つの要素




シミュレーションに                               品質の向上を目指し
 よる機能検証,リ   UMLによるモデリン                  たテスト,不具合の
ファレンスモデルの    グ& コード生成                   記録と不具合の防止
    作成                                      策




            The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋


                                                                     9
研究会(H24年度予定分)

1. 数値演算ツール&モデリング
   (Scilab/Xcos)
 ① 制御系(プラント-コントローラモデル)
   3回
 ② 信号処理(音声信号処理)       2回
2. UMLモデリングとコード生成        2回
 ① ソフトウェア工学の課題
3. テスト手法と不具合DBの活用   2回
 ① 講演会+パネル討論
                              10
研究会スケジュール

研究会         内容    担当講師   開催日       場所
  1       キッ オフ
             ク     塩見      5月18日   静大
  2     制御モデル1 塩見・  野口     6月15日   静大
  3     制御モデル2 塩見・  野口     7月13日   静大
  4     制御モデル3 塩見・  野口     7月23日   静大
  5   信号処理モデル1塩見・   野口     8月10日   未定
  6   信号処理モデル2塩見・   野口      9月7日   未定
  7   U M Lモデリ ング1 松澤      9月21日   未定
  8   U M Lモデリ ング2 松澤     10月12日   未定
  9        テスト 1   森崎      11月9日   未定
 10        テスト 2   森崎      12月7日   未定
      ※内容と開催日の対応は変わることがあります。

                                        11
数値演算ツール&モデリング

 組込みSW開発技術研究会
    2012/05/17
     塩見 彰睦
数値演算ツール&モデリング

• MBDは自動車の駆動やエンジンコント
  ロールなど制御系が主だが…
 – 信号処理系・画像処理系の分野でも応用可能
• MBDを制御系以外に応用すること目指す
 – アーキテクト養成プログラムへのフィード
   バック
• MATLAB/Simulinkは高価な有償ツール
 ⇒無償ツールのScilab/Xcosの利用を検討
  組込み向けソースコードの自動生成はない
                             13
数値演算ツール&モデリング
 (Scilab / Xcos[サイラブ/サイコ
 ス])
• 要求仕様~設計 までの改善を狙うなら
  Scilab/Xcos ベースでまかなえる可能性
 – 要望→要求に至るまでに(実現可能性の目処をつ
   けて受注を決断するまでに),プログラミング言
   語によるプロトタイプ実装を繰り返し行なってい
   ないですか?
 – それはビジネスのスピードに対応できています
   か?
 – MBDは制御系だけのものと思っていませんか?
• Scilab / Xcos を活用するには
 – モデリング手法への習熟
 – 対応機器の拡充
 – ライブラリの追加開発
                             14
モデルベース開発の利用例
                                        後工程のテスト
                  FPGA実装の場合             ケースの期待値




    The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋


                                                         15
今年度取り組むテーマ

• 制御系
 (1) ステッピングモータの評価環境の整備


• 音声信号処理系
 (2) TV会議システムに関する各種モデル化と
      性能評価

 有償ツールのMATLAB/Simulinkまたは
 無償ツールのScilab/Xcosで実現しよう!
                            16
ステッピングモータの評価環境の整
備

• 使用するステッピングモータをモデル化し
  ワークベンチへの応用
 – ステッピングモータの電圧,電流,トルク,
   回転速度等のモデル化
 – 複数種類のステッピングモータの比較・対照
  • 最適なステッピングモータの選択ができることを
    目指す
• モデル化のコツやノウハウを蓄積する


                             17
(2) TV会議システムに関する各種
モデル化と性能評価
• TV会議等は音声を拾い上げ、増幅して、
  空間に再生する技術
 – 捕まえる音の明瞭性、確実な情報の伝達性、
   再生音の明瞭性が求める機能の中心
 – 性能的には充足しきれていない
• この分野の問題は、比較的 単純な問題ス
  ペースながら組み合わせが広い。



                          18
信号処理分野への応用の期待

• これらの応用の社会的な広がりは大きい
• 今後の情報社会の話し言葉のコミュニケー
  ションは、入出力分野への応用や必要性が広
  く予想される。
• 会議、講演、緊急情報伝達、ノイズコント
  ロール、 音のプライバシー管理等、種々の産
  業応用が予想できる。
• 改めてモデルベース開発の勉強のシステムア
  プローチ例として、MBDの手法適用の可能性
  を考えたい。
                          19
静岡大学 Workshop アウトライン

             テーマ:
遠隔地間テレビ(音声)会議システム

        東京工業大学総合理工学研究科
            人間環境システム専攻
                  清水 寧
音声信号処理系MBDのテーマの例

テーマ: 遠隔地間テレビ(音声)会議システム
• TV会議室の音響と課題:
   – 用途、使い方、部屋の条件と音響
• TV会議用音声システムのモデル化と物理評価
   – システムのモデル化:目標性能、物理評価
• TV会議用音声システムを構成する要素
   – 音声伝送系のモデル化:会話の明瞭度
   – 音響帰還系のモデル化:エコーキャンセラー
   – 雑音成分のモデル化:ANC

                            21
音響条件
         エコーキャンセラー




            商品の
             仕様
 雑音の除去               音声の明瞭度
音響条件                 音響条件




                              22
ソフトウェア工学課題探し
 ~技術者教育の観点から~

 組込みSW開発技術研究会
    2012/05/17
    松澤 芳昭
テスト・不具合管理

 静岡大学 情報学部
   森崎 修司
まとめ(研究会の趣旨)

• アーキテクト養成プログラムのアフター
  フォロー環境の提供と参加企業のニーズの
  把握
 – 継続的な研鑽の場を提供
 – 得られた企業のニーズを次期カリキュラムに反映
• MBD実施環境の整備・推進
 – MBDの考え方と有効性を紹介
• 企業間特定研究課題の検討と実行
 – 新たなビジネスチャンス
 – 新たな研究のネタ/技術開発のネタの発掘
                            25
コンソーシアム設立準備連絡会
事務局からご連絡

• 今後の組込みSW開発技術研究会について
 参加対象 実務者の参加をお願いします
 応募 申込ページよりお申し込みください
      http://architect.inf.shizuoka.ac.jp/hept/
 場所 制御モデル1,2,3については静岡大学
      以降は企業様会場(予定)




                                                  26

組込みSW開発技術研究会キックオフミーティング

  • 1.
    組込みSW開発技術研究会 キックオフミーティング 静岡大学 情報学部 組込みシステムアーキテクト研究 所
  • 2.
    背景 • H24年度で組込みシステムアーキテクト養 成プログラムでは100名の修了生を輩出 – 受講生のフォローアップ,受講候補生の育成 – 技術者交流の維持・継続 – 情報・ノウハウの交換の場の提供 • 組込みシステムアーキテクト養成プログラ ムが今年度で補助期間が終了 – H25年度以降もリニューアルして継続の予定 – 受講生のニーズを反映した教材の開発 2
  • 3.
    (1) コンソーシアム提案に関する 主なご意見 1. 社内の全体のレベル上げのために参加する 2. モデルベース開発の実際を身につけたい 3. 地域のMBDレベルアップが自社にとって都合が 良い 4. 活動を通じて、外部のプログラミング情報が入っ てくるのを期待 5. ツールベンダーとしての将来性が広がることに期 待 6. 若手エンジニアの養成・訓練に期待 3
  • 4.
    (2) アーキテクト養成プログラム に ついてのご意見 1. OJTでできないところ(基礎的なとこ ろ)を カバーしているところが評価ポイント 2. 人事戦略として、エンジニアのキャリア チェンジ(ex. 電子・制御⇒SW系にコン バート)に使えると良い。 3. 考え方のできる人が欲しい。 内容は、うまく適合している。 4. UML導入の効果はある 5. 期間の短縮と日帰り案には賛成 4
  • 5.
    アーキテクト養成プログラムを 維持・継続するために • H25年度コンソーシアム化を目指す –アーキテクト養成プログラムの継続実施 • 受講生のアフターフォロー環境の提供 • 参加企業のニーズの把握 (ex. 信号処理系の教材等の整備) – モデルベース開発(MBD) 実施環境の整備・推 進 • MATLABだけでなくフリーソフトでの展開も検討 • MBDの考え方が設計に役立ち、使われるようにな ることが重要。 – 企業間特定研究課題の検討と実行 • 企業のテーマを議論できる研究会の場 • 企業間,大学と企業の実学発展に期待 5
  • 6.
    コンソーシアムと研究会の関係 コンソーシアム 研究会(分科会) • アーキテクト養成プログラム • アーキテクト養成プログラ の実施母体(現 運営委員会 ム受講生のアフターフォ /評価委員会に相当) ロー • アーキテクト養成プログラム • 受講候補生に対する知識や のカリキュラムや教育方針な スキルの準備の場 どの助言 • 開発現場の諸問題の共有と • 企業のニーズに合わせた研究 問題解決 会分科会の設立 – 実務者レベルの参加 • 研究会への助言や成果の評価 – SW開発ツール,開発支援ツー ルなどの共同開発 • あいのり共同研究の窓口(検 – 新しい開発プロセス,開発支 討中) 援ツールの紹介・応用先の検 討 ⇒企業での導入・展開 6
  • 7.
    研究会の趣旨 • アーキテクト養成プログラムの修了生のア フターフォローと参加企業のニーズの把握 – 継続的な研鑽の場を提供 – 得られた企業のニーズを次期カリキュラムに反映 • MBD実施環境の整備・推進 – MBDの考え方と有効性を紹介 – ツールの導入や利活用のノウハウの共有 • 企業間特定研究課題の検討と実行 – 新たなビジネスチャンス – 新たな研究のネタ/技術開発のネタの発掘 7
  • 8.
    モデルベース開発と開発プロセ ス The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋 8
  • 9.
    研究会の3つの要素 シミュレーションに 品質の向上を目指し よる機能検証,リ UMLによるモデリン たテスト,不具合の ファレンスモデルの グ& コード生成 記録と不具合の防止 作成 策 The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋 9
  • 10.
    研究会(H24年度予定分) 1. 数値演算ツール&モデリング (Scilab/Xcos) ① 制御系(プラント-コントローラモデル) 3回 ② 信号処理(音声信号処理) 2回 2. UMLモデリングとコード生成 2回 ① ソフトウェア工学の課題 3. テスト手法と不具合DBの活用 2回 ① 講演会+パネル討論 10
  • 11.
    研究会スケジュール 研究会 内容 担当講師 開催日 場所 1 キッ オフ ク 塩見 5月18日 静大 2 制御モデル1 塩見・ 野口 6月15日 静大 3 制御モデル2 塩見・ 野口 7月13日 静大 4 制御モデル3 塩見・ 野口 7月23日 静大 5 信号処理モデル1塩見・ 野口 8月10日 未定 6 信号処理モデル2塩見・ 野口 9月7日 未定 7 U M Lモデリ ング1 松澤 9月21日 未定 8 U M Lモデリ ング2 松澤 10月12日 未定 9 テスト 1 森崎 11月9日 未定 10 テスト 2 森崎 12月7日 未定 ※内容と開催日の対応は変わることがあります。 11
  • 12.
  • 13.
    数値演算ツール&モデリング • MBDは自動車の駆動やエンジンコント ロールなど制御系が主だが… – 信号処理系・画像処理系の分野でも応用可能 • MBDを制御系以外に応用すること目指す – アーキテクト養成プログラムへのフィード バック • MATLAB/Simulinkは高価な有償ツール ⇒無償ツールのScilab/Xcosの利用を検討 組込み向けソースコードの自動生成はない 13
  • 14.
    数値演算ツール&モデリング (Scilab /Xcos[サイラブ/サイコ ス]) • 要求仕様~設計 までの改善を狙うなら Scilab/Xcos ベースでまかなえる可能性 – 要望→要求に至るまでに(実現可能性の目処をつ けて受注を決断するまでに),プログラミング言 語によるプロトタイプ実装を繰り返し行なってい ないですか? – それはビジネスのスピードに対応できています か? – MBDは制御系だけのものと思っていませんか? • Scilab / Xcos を活用するには – モデリング手法への習熟 – 対応機器の拡充 – ライブラリの追加開発 14
  • 15.
    モデルベース開発の利用例 後工程のテスト FPGA実装の場合 ケースの期待値 The MathWorks, Inc: FPGA実装におけるモデルベースデザイン適用例,.2009 より抜粋 15
  • 16.
    今年度取り組むテーマ • 制御系 (1)ステッピングモータの評価環境の整備 • 音声信号処理系 (2) TV会議システムに関する各種モデル化と 性能評価 有償ツールのMATLAB/Simulinkまたは 無償ツールのScilab/Xcosで実現しよう! 16
  • 17.
    ステッピングモータの評価環境の整 備 • 使用するステッピングモータをモデル化し ワークベンチへの応用 – ステッピングモータの電圧,電流,トルク, 回転速度等のモデル化 – 複数種類のステッピングモータの比較・対照 • 最適なステッピングモータの選択ができることを 目指す • モデル化のコツやノウハウを蓄積する 17
  • 18.
    (2) TV会議システムに関する各種 モデル化と性能評価 • TV会議等は音声を拾い上げ、増幅して、 空間に再生する技術 – 捕まえる音の明瞭性、確実な情報の伝達性、 再生音の明瞭性が求める機能の中心 – 性能的には充足しきれていない • この分野の問題は、比較的 単純な問題ス ペースながら組み合わせが広い。 18
  • 19.
    信号処理分野への応用の期待 • これらの応用の社会的な広がりは大きい • 今後の情報社会の話し言葉のコミュニケー ションは、入出力分野への応用や必要性が広 く予想される。 • 会議、講演、緊急情報伝達、ノイズコント ロール、 音のプライバシー管理等、種々の産 業応用が予想できる。 • 改めてモデルベース開発の勉強のシステムア プローチ例として、MBDの手法適用の可能性 を考えたい。 19
  • 20.
    静岡大学 Workshop アウトライン テーマ: 遠隔地間テレビ(音声)会議システム 東京工業大学総合理工学研究科 人間環境システム専攻 清水 寧
  • 21.
    音声信号処理系MBDのテーマの例 テーマ: 遠隔地間テレビ(音声)会議システム • TV会議室の音響と課題: – 用途、使い方、部屋の条件と音響 • TV会議用音声システムのモデル化と物理評価 – システムのモデル化:目標性能、物理評価 • TV会議用音声システムを構成する要素 – 音声伝送系のモデル化:会話の明瞭度 – 音響帰還系のモデル化:エコーキャンセラー – 雑音成分のモデル化:ANC 21
  • 22.
    音響条件 エコーキャンセラー 商品の 仕様 雑音の除去 音声の明瞭度 音響条件 音響条件 22
  • 23.
  • 24.
  • 25.
    まとめ(研究会の趣旨) • アーキテクト養成プログラムのアフター フォロー環境の提供と参加企業のニーズの 把握 – 継続的な研鑽の場を提供 – 得られた企業のニーズを次期カリキュラムに反映 • MBD実施環境の整備・推進 – MBDの考え方と有効性を紹介 • 企業間特定研究課題の検討と実行 – 新たなビジネスチャンス – 新たな研究のネタ/技術開発のネタの発掘 25
  • 26.
    コンソーシアム設立準備連絡会 事務局からご連絡 • 今後の組込みSW開発技術研究会について 参加対象実務者の参加をお願いします 応募 申込ページよりお申し込みください http://architect.inf.shizuoka.ac.jp/hept/ 場所 制御モデル1,2,3については静岡大学 以降は企業様会場(予定) 26