概要
研究概要
自動車・鉄道・航空機・家電などには、目に見えないコンピュータが数多く組み込まれています。こうしたシステムを安全に、そして信頼して使い続けられるようにするための研究に取り組んでいます。
対象は、OS（基本ソフトウェア）やスケジューリング（処理の順番や時間を管理する仕組み）といった基盤技術から、テスト、ファジング、セキュリティ分析まで幅広く、実際の製品やサービスへの応用を見据えています。
研究
ディペンダブルで安全なシステムの研究
組込みシステム、つながる機器、社会を支える大規模サービスを対象に、安全性、 総合信頼性（英語では dependability）、セキュリティ、安定運用をどう説明し、どう改善するかを研究しています。
主な観点 総合信頼性、セキュリティ、レジリエンス
対象範囲 単体の組込み機器から System of Systems まで
概要
研究の背景
かつての組込みシステムは、単体で完結して動くものが中心でした。いまでは、ネットワークやクラウドに接続され、周囲のシステムとやり取りしながら動くものが主流になっています。
そのため、1台の機器を単独で見るだけでは十分ではなく、多数の機器やサービスが相互作用する仕組み全体を考える必要があります。
概要
現在の主なテーマ
現在の中心テーマの1つは、ソフトウェアで機能を更新できる自動車（ソフトウェア定義車両、SDV）で、重要度の異なる複数の機能を1台の車載コンピュータに安全に同居させる技術です。これをミクスドクリティカリティと呼びます。もう1つは、ブロックチェーンとゼロ知識証明（データの中身を明かさずに正しさだけを示す暗号技術）を組み合わせた、IoT 機器のアクセス制御です。
このほか、並行して動く多数の処理にひそむ不具合を見つけるファジングや、電車・バス・ライドシェアなどを組み合わせた交通サービス（MaaS）を一部が止まっても動かし続けるためのレジリエンス工学にも取り組んでいます。共通するのは、設計の時点だけでなく、運用されながら変化していくシステムを長く支えるという問題意識です。
概要
2つのアプローチ
1つは、中身が十分に把握できる組込みシステムを対象に、性能や品質を段階的に保証していくアプローチです。システムソフトウェアやテスト技術といった、基盤となる技術を深く掘り下げます。
もう1つは、未知の要素や変化し続ける部分を含む大規模なシステムを対象とするアプローチです。人とシステムの関わりも含めて分析し、全体を見通すことが難しい状況でも、できるかぎり望ましい状態を保つ方法を検討します。
研究テーマ
主な研究テーマ
対象は、機器1台から、ネットワークでつながる機器、そして複数のシステムが連携する集合体まで。 スケールごとに異なる「信頼のかたち」を研究しています。
機器1台の信頼
高性能組込みリアルタイムシステムのリアルタイム性確保
複数のアプリケーションが1つの計算機上で動くときでも、処理の遅れや干渉を抑え、安全に動かし続けるための方法を研究しています。
つながる機器の信頼
IoTxWeb3: IoT機器のライフサイクル管理とデータ流通
IoT 機器とブロックチェーン、スマートコントラクトを組み合わせて、機器の利用許可やデータ共有を分かりやすく管理する仕組みを研究しています。
システムの集合体の信頼
システムオブシステムズのモデリングと総合信頼性
System of Systems（複数の独立したシステムが連携して創発的な目的を果たす仕組み）を、自律的に意思決定する主体が相互作用する社会技術システムとして捉え、その全体挙動と総合信頼性（英語では dependability）を設計する新しい工学の確立を目指しています。
横断テーマ
各テーマに共通する検証・保証技術
横断テーマ
信頼を確かめ、説明する技術: ファジング・形式検証・保証ケース
3つの研究テーマに共通する土台として、作ったシステムが本当に信頼できるかを確かめ、その根拠を説明するための技術を研究しています。並行プログラムのファジング、形式手法による検証、セキュリティ分析、保証ケースなどが対象です。
キーワード
研究キーワード
- 自動車制御システム向けソフトウェアプラットフォーム
- リアルタイムアプリケーション統合のための階層型スケジューリングと RTOS
- 組込みリアルタイムアプリケーション向けスケジューリングシミュレータ
- 組込みシステムの安全性・セキュリティ分析
- ブロックチェーンを活用した IoT 管理システム（IoTx Web3）
- System of Systems とレジリエンス
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