ソフトウェア定義型システム開発における製品保証のためのデザインケース・ フレームワークの提案

抄録

近年、製造業、特に自動車分野の製品は、機能性と価値がソフトウェアによって定義されるソフトウェア定義システムへと進化している。この変化により、機能実現（「達成設計」）とリスク回避（「回避設計」）を統合的に統合できる設計アプローチが必要となっている。システム・オブ・システムズ（SoS）の文脈では、システムの挙動はハードウェア構成、ソフトウェア状態、人的操作、運用環境の様々な組み合わせによって決定される。しかし、機能とリスクの境界がますます曖昧になる中、これらの組み合わせを包括的に特定・管理し機能間の相互作用を防止する手法は未発達である。本論文では、設計段階で保証すべき構成、状態、条件を体系的に定義する手段として、「設計ツリー」と「設計ケース」の概念を提案する。設計ケースは設計決定単位（DDU）と呼ばれる要素の特定の組み合わせとして構築され、設計ツリーからの数学的導出により直積として定義される。提案されたフレームワークは、保証対象の網羅性と明示性を高めることで従来のトップダウン・ボトムアップ保証手法を補完し、達成設計と回避設計の統合的分析を可能とする。さらに本論文では、構造化された設計ケース行動マトリクス（DCBマトリクス）を導入する。