北米トヨタとメイプルソフトの共同プロジェクトが数式処理技術を活用したモデル簡単化等新技術開発に成功

2013年2月5日

制御系設計において、数式処理技術を活用したさらなるプロジェクト立上げへ

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サイバネットシステム株式会社（本社：東京都、代表取締役社長：田中 邦明、以下「サイバネット」）は、グループ会社のMaplesoft（本社：カナダ オンタリオ州、以下「メイプルソフト」）がトヨタ モーター エンジニアリング アンド マニュファクチャリング ノース アメリカ株式会社（以下、「北米トヨタ」）と、パートナーシップの継続及び新たな共同研究プロジェクトを開始したことをお知らせいたします。

北米トヨタは新プロジェクトにおいて、数式処理による全く新しい技術を取り入れたロバスト制御系設計の構築を目指しており、メイプルソフトの強力な数式処理技術を活用した設計開発、特に線形、非線形を問わないパラメトリックシステムに対する効果を期待しています。

新プロジェクトにおける主な目標は、次の通りです。

1. 数式処理をベースとした制御系設計
2. 線形、非線形を問わないパラメトリックなロバスト制御を行うための解析手法の実現
3. Modelica（※1）モデルのインポートやエクスポート
4. 制御系設計プロセスのための簡単で高速な自動モデリング機能

開発者は、このプロジェクトにより、システムの非線形性、モデルの精度及びパラメータの不確定性を開発プロセスの中で考慮することが可能になります。この開発手法は、高い製品品質を維持する一方で開発期間を短縮できると期待されております。

新プロジェクトは、昨年実施され成功裏に終わった北米トヨタとメイプルソフトとの共同プロジェクト（以下、「前プロジェクト」）に続くものです。前プロジェクトでは、モデル簡単化や非因果律（※2）に基づく高度なダイナミクスモデル用プリプロセスに関する新技術の研究が行われ、これに成功いたしました。モデル簡単化では、エネルギー保存則に基づいて記述された物理現象を表現したモデルを、よりコンパクトでシミュレーション可能なモデルに変換し、より詳細な解析や正確なシミュレーションが行えるようになりました。開発者は、このモデル簡単化技術を利用することで、数式表現という手法を活用し、システムの物理特性の検証に注力することができます。同時に、優れたモデル管理が可能となり、開発者は最適な結果をより迅速に導き出すことが可能となりました。

前プロジェクトでの成果を基盤とし、新プロジェクトによる数式処理をベースとした制御系設計プロジェクトを推進することで、実験やシミュレーションにかかる時間の短縮、更に量産化された製品での最適な挙動の保証へ繋がり、北米トヨタでの制御系設計のプロセスを支えることが期待されております。

北米トヨタとの研究結果及び実用化されたツールについては、既にいくつかの学会にて発表が行われ、また研究成果として３つの特許が申請されています。

注釈

※1：Modelica：

Modelica協会(http://www.modelica.org/)により作成・公開されている物理モデリング用オープン言語。

※2：非因果律：

Simulink® 等のシグナルフロー型ブロックダイヤグラムは、作用・反作用を作成者が自分で明示的に定義する必要があり、こうした環境は因果律（causal）モデリング環境とよばれます。反対に、メイプルソフトが提供しているような電気や力、熱といったモデルに対し平衡状態を自動的に満たすようなモデリング環境を非因果律（acausal）モデリング環境といい、モデル作成者が作用・反作用、入力・出力を意識する必要がなく、より簡単に物理現象を表現することができます。