モデルに基づくシステムの予測と制御 第5講

☆システムをコンテキストレベルで分析
◯シーケンス図の作成による、システムのユースケースの定義
∟ユーザーと自動商工システム（ユーザーインターフェース、運搬分を含む）の相互作用を明確化（設計）する
∟事故作用も明確化する

☆エレベーターに乗るユーザーはシステムのひとつになるのか？
◯システムオブシステムズとして、その中にユーザーとシステムが入っている

ソフトウェア工学 第5講

〜UML〜
☆UML
◯オブジェクト指向の表記法を統一するために国際組織OMG1996年に作成した。

☆概要
◯図が表すモデルの概念の定義
◯13種類の図を非宇宙おに応じてかき分ける
◯利点
∟情報量が多い
・A41枚のクラス図をJavaで実装すると、数百枚の規模になる
・文章の仕様書よりも、数分の1の枚数で表現できる
∟理解しやすい
・文章中心の仕様書と比べて2倍のスピードで理解できる
∟誤解が少ない
・図の構成要素の位置が正確に定義されているため、誤解が少ない
∟開発者感のコミュニケーションの道具として使用出来る
・ソースコードレベルでのコミュニケーションを図るのは無理がある
・ジェン対システムを設計するときに開発者感でのコミュニケーションを取る道具として使用することが出来る
∟ソフトウェア再利用の手段として用いることが出来る
・ソフトウェアに非依存なので、ソースコード破砕利用できなくてもUMLは再利用出来る

☆UML図の体系

☆クラス図
◯クラス図はクラスや関連の静的な構造や関係を示す。
◯ソースコードにおいて、型、変数、メソッドの定義と対応させやすい。
◯クラス図における集約と汎化

◯集約は「全体一部分」を示し、集約はひし形で表す
◯汎化により、営業社員と技術社員をまとめた抽象的なクラスである社員を導入し、会社と社員という関係をシンプルに示すことが可能
◯集約とコンポジション

◯コンポジションは集約よりも強いつながりで、【絶対無くてはならないもの】
◯例

☆パッケージ図
◯パッケージ図は、要素をグルーピングするのに用いられる。
◯タブつきの長方形で表す

◯パッケージの中にはクラス図の構造が入っている。またパッ ケージのなかに複数のパッケージの構造が入っていても良い

☆オブジェクト図
◯オブジェクト図は、実行時のクラス図のインスタンスを表す

☆コンポジット図
◯システム実行時の、複数の要素の関係を表す
◯クラスやコンポーネントの内部構造を、クラス図よりもわかりやすく記述する

☆配置図（ディプロリメント図）
◯ソフトウエアユニットやハードウェアの物理的な配置図 を示す。
◯どのハードウェアでどのコンポーネントが動作するかを 示すこともできる。
◯ソフトウエアユニットやハードウェアの物理的な配置図

☆コンポーネント図
◯ソフトウェアを構成するファイル
∟ソースファイル
∟ドキュメント
∟実行モジュール
∟ダイナミックリンクライブラリ
∟データベースのテーブル
など。

☆ユースケース図
◯システムを利用する際のユーザーからの以下の様な視点を記述
∟どのアクターが関与しているか
∟どういう場面で
∟何の目的で
∟どういう活動（シナリオ）を行うか
◯ユースケースは、開発のプロセスの中の初期段階で客が要求するシステムの仕様の分析に用いる
◯ユースケース図の例

☆アクティビティ図
◯フローチャートのようなカタチで、全体の流れを表した図

☆ステートマシン図（ステートチャート図）
◯1つのオブジェクトに注目して、そのオブジェクトの状態が相互作用の中でどのように遷移していくのかを表現した図

☆シーケンス図
◯オブジェクトグループが一定の期間中にコラボレーションを行う様子を示したモデル
◯1つのユースケースの動作に注目し、そのユースケースに含まれるオブジェクトと、ユースケースの時間枠においてオブジェクト間で渡されるメッセージを示す。

☆UMLとSysML
◯SysMLの概要

◯SysMLとUMLの違い
∟UMLがソフトウエア開発者に向けてソフトウエアの構造や振 る舞いを記述する道具であるのに対し、
SysMLは機構系や電 気系などを含むシステム全体の要求仕様を記述するための 道具である。
∟SysML では、機能や性能やインターフェイスに関する要求仕 様を要求図で効率的に記述できるが、
UML ではユースケー ス図しかない。
∟SysML では、メカの設計における制約条件をパラメトリック図 で記述できるが、
UML はこのような性能や機構についての情 報を直接的に扱う機構を持たない。

システムデザインのための統計とデータ処理 第4講

〜分散分析〜
☆講義目的
◯F検定と分散分析の原理、方法について理解する
◯分散分析を実行できるようにする

☆2つの母分散の比に関する検定
例：2台の機械 A, B の加工精度を比べる。寸法 30.0cm の部品についてAか ら n1=11個、Bから n2=10個 のデータをサンプリングした。
A: 28.9 29.5 30.5 30.4 30.1 30.7 30.9 30.2 29.8 29.3 28.8
B: 29.6 27.9 30.6 29.2 31.3 32.0 28.4 28.0 30.2 31.5
機械 A の母集団分布が N(μ1,σ1^2)、機械 B の母集団分布 N(μ2,σ2^2)に従 うとき、σ12とσ22の値は等しいか。μ1,μ2は未知。 

☆F分布

◯わかるかー！！／(^o^)＼

☆F分布表
◯2つの自由度を元にpの値における領域の部分を知ることができる

☆母分散の比の検定手順

☆ExcelでのF検定
Ω

☆分散分析
◯分散分析…何か条件を変えた時、それを変えた場合それが結果に関係するのか（因果関係があるのか）を調べる分析

☆課題

 

 

ビジネスシステムのシステムズアプローチ 第3講

〜ビジネスにおける経済価値評価〜
☆ファイナンスの勉強方法
◯英語で言葉を覚えよう！

☆取引の原則〜人は常日頃評価している〜
◯財やサービスを交換するのは提供する以上の価値を受け取るから
◯非経済的価値
◯物々交換
◯貨幣交換

☆価値
◯Economic Value（経済的価値）
◯Financial Value（財務的価値）

☆Economic Value
◯費用便益分析
・対象物の経済的価値の大きさを、対象物への投資額と対象物が生み出した便益との比率を用いて表現する手法
・採算だけでは価値判断できない公共事業やインフラなどに用いる

◯仮想評価法
・対象物の経済的価値を、それに対する支払い意思額を調査することで簡易的に推定する手法
・環境改善、宇宙開発など、積み上げ方式での評価が困難なものが適用対象
・計算手法
∟データ収集
・支払い意思額（対称に支払っても構わない金額）
・回答者属性（人数、年齢、性別、年収、職業など）
・課題
∟調査によるばらつき、制度
∟回答者の価値判断能力（治験や経験の範疇にない評価対象外）

◯トラベルコスト法
・対象物の経済的価値を、それへの訪問回数と旅行費用を用いて簡易的に推定する手法
・観光地、観光施設、コンサート、博覧会、世界遺産登録などが適用対象
・計算手法
∟データ収集
・旅行費用（移動費用、移動距離、移動手段、宿泊・娯楽費など）
・訪問回数
・課題→これらは評価の際に考慮されない
∟耐久消費財の扱い
∟複数目的地の扱い
∟時間の機会費用の扱い　等
◯ヘドニック法
◯産業連関分析

〜ファイナンス基礎〜
☆今日の100円と明日の100円は(Finance上)同じ価値か？
◯今日の100円の方が高い
→今日の100円は、投資すれば明日利子がつくかもしれないから
…将来のお金は、低く見積もらなければいけない

☆Present Value 現在価値

☆1年後に10000円もらえる時、その現在価値はいくらか。割引率は10％
◯10000・1.1=9090.9091円

☆割引ファクター

☆割引率の決定方法
◯リスクに作用する
∟ r = 4% (Public Business)
*SocialDiscountRateinJapan (社会的割引率) –
∟r = 8%~15% (Normal Business) –
∟r = 20%~30% Year 0 (Risky Business)

☆クイズ
◯1年後に支払われる150ドルの現在価値が130ドルの時、
・1年の割引ファクター
…0.867
・割引率
…15.4％

☆Net Present Value(正味現在価値)

◯C0は基本的に出資の為マイナスになる

☆クイズ
◯商人が大量の穀物に10万ドルを支払い、1年 後に13万2千ドルで転売できることが確実であるとする.
・ How much is the profit? (利益を求めよ)
…Profit=3万2千ドル
・If the r=10%, how much is the PV? (現在価値を求めよ)
…PV=120000ドル
・If the r=10%, how much is the NPV? (正味現在価値を 求めよ)
…NPV=‐100000+120000=20000ドル
→よってこの機会は投資

☆NPVの計算手法（覚えろ！）（俺：無理！ｗ）

☆クイズ
◯あるプロジェクトは、1 年目に432ドル、2年目に137ドル、3年目に797ドルのキャッ シュフローをもたらす。
割引率を15%としたとき、プロジェクト の現在価値を求めよ。
…1003ドル

モデルに基づくシステムの予測と制御 第4講

SysMLダイアグラム
◯要求図(requirementdiagram)
　∟要求のトレーサビリティをサポ ートするために,テキストベースの要求と,他の要求,設計要 素,テストケースとの関係を表す。
◯アクティビティ図(activitydiagram)
　∟入力,出力,および制御の 使用可能性に基づくアクションの順序付けと,アクションの入出 力間の変換方法に関する振る舞いを表す。
◯シーケンス図(sequencediagram)
　∟パート間で交換されたメッセ ージのシーケンスに関する振る舞いを表す。
◯状態機械図(statemachinediagram)
　∟イベントによって引き起こ される状態間の遷移に関するエンティティの振る舞いを表す。
◯ユースケース図(usecasediagram)
　∟一連の目標を達成するた めの,外部のエンティティ(すなわち,アクター)によるシステム、または用いられ方に関して機能性を表す。
◯パラメトリック図(parametricdiagram)
　∟エンジニアリング解析 をサポートするのに用いられるF=ma などの属性値の制約を 表す。
◯ブロック定義図(blockdefinitiondiagram)
　∟ブロックと呼ば れる構造要素とそれらの合成,および分類を表す。
◯内部ブロック図(internalblockdiagram)
　∟ブロックのパート 間の相互接続とインタフェースを表す(UML の合成構造図の 変更)。
◯パッケージ図(packagediagram)
　∟モデル要素を含むパッケー ジに関してモデルの編成を表す。

☆SysMLによるMBSEのサポート
◯ブラックボックスのシステム要求の取得と分析
　∟要求管理ツールでの文書ベース要求の獲得
　∟SysMLモデリングツールへの要求のインポート
　∟システムのユースケースに関するトップレベルの機能の特定
　∟ユースケースと要求間のトレーサビリティの獲得
　∟ユースケースシナリオの実現:アクティビティ図,シーケンス図,状態機械図
　∟システムコンテキスト図の創出
　∟システム検証をサポートするシステムのテストケースの特定
◯要求を満たすシステムアーキテクチャ候補の開発
　∟ブロック定義図を用いたシステムの分解
　∟アクティビティ図またはシーケンス図を用いたパート間の相互作用の定義
　∟内部ブロック図を用いたパート間の相互接続の定義
◯所望のアーキテクチャの評価と選択のためのエンジニアリング解析とトレ ードオフ分析の実行
　∟性能,信頼性,コスト,その他の重要なプロパティの分析をサポートするための パラメトリック図を用いたシステムプロパティの制約の獲得
　∟システムプロパティの予算を決定するためのエンジニアリング解析の実行 (通常,別のエンジニアリング解析ツールで行われる)
◯コンポーネント要求の規定とシステム要求に対するコンポーネント要求の トレーサビリティの規定
　∟アーキテクチャにおける,各コンポーネント(ブロック)のための機能要求,イン タフェース要求,性能要求の獲得
　∟システム要求へのコンポーネント要求のトレース
◯システムレベルでのテストケースの実行→システム設計に関する要求の 充足の検証

デザインプロジェクト GWスペシャル(゜∀。) 5/6

☆BBN図〜住みやすい環境を作るには〜

◯企業の長期的視野が高まるかどうかがかなり関係していた
◯そもそもこれはどこの地域になっている？
∟首都圏の子育て環境になっているのではないか？？？

デザインプロジェクト GWスペシャル( ･`ω･´) 5/5

☆表面上に見えている問題を解決するだけで、本当に解決しているのか？
◯斑点は化粧すれば消えるが、落ちれば問題は解決してない。
◯貧困地ににお金を突っ込むことはそれと同じ
◯見えている問題をどうにかするのは氷山の一角を綺麗にすることにしか過ぎない
◯本当の問題は水面下にある大きなところになる。

☆氷山の一番下は、メンタルモデルが大事で、氷山の一角が何故見えているかを原因から探る必要がある。
◯斑点だったら、ストレス・肝臓など様々な原因があるが、それらを集めなければいけない

☆そのメンタルモデルを組んだ上で、それがなぜ起きてしまったかを考える(システム構造化にする)
◯因果ループ図や、ベンガルループ図など
◯斑点だったら、お酒を飲み過ぎが原因だとしたら、なぜ飲んでしまうのかなど
◯例えば貧困であれば、同じお金を使うにも、根本に使わなければいけない

☆全体俯瞰…ポリスティックビュー
◯細かく見ていると安全に見えても、全体俯瞰をすると、とんでもなく大きな問題があるかもしれない。

システムデザインマネジメント実習 第３・４講

☆プロジェクトマネジメントのコミュニケーションモデル

◯様々な要素の乗算→何かひとつが０なら全体のコミュニケーションもゼロ
∟ Participants
∟Technique
∟Environment
∟Language
→英語・日本語のような「言語」ではない

☆プロトタイプ
∟vocabularyにはSoftwareとHardwareにわかれているが、どちらもデモンストレーションモデル

☆プロジェクトの３つの側面
・Technical Aspect
・Budget Aspect
・Business Aspect

 

 

モデルに基づくシステムの予測と制御 第３講

☆今日の講義内容
◯モデルとは何か？
・システムデザインを行う際にモデルを用いることの有効性を示す。特に、SysMLを用いた記述により、要求の明確化、機能要求の導出を行うことが出来る。

☆なぜシステム解析し、制御や最適化をしたいのか？
◯システム４つの柱
・構造
・振る舞い
・パラメトリック制約
・要求
◯あるシステム構成がその要求を満足するのかどうか予測したい
→開発における手戻りを減らしたい

☆ベースラインは「安全」
◯システムとして安全か？
◯システムは安全性という機能を持つべきである。
◯特に,相互作用のあるコンピュータベースのシステムは人の操作に相 反して振る舞う,あるいは違和感のある動作をしてしまう 可能性がある.これは安全ではない.
◯では,どのようにして,安全なHuman-Machine Interactive システムをデザインするべきか?
◯たとえば,プリウスのブレーキ問題は何が原因か?

 

ソフトウェア工学 第３講

☆サービスとは
◯２つ以上のモノが「何かの目的を達成するために」組み合わせて実現するもの

☆システムズエンジニアリングとは
◯専門分野を横断してインタープリタする
◯技術とマネジメントの両方を含める

☆ビューとビューポイント
◯ビューポイント…全体のシステムをあるステークホルダからみた視点
◯ビュー…ビューポイントから見えるもの