開発プロセスをスマートにするために必要なこと -MATLAB EXPO 2012基調講演

2012年10月30日、今年もMathWorksの開催するMATLAB EXPO 2012がお台場のホテル グランパシフィック LE DAIBAで開催された。すでに同社のWebサイトから講演資料などもダウンロードできるようになっている。そのMATLAB EXPO 2012であるが、午前中は基調講演、午後が複数トラックに分かれてのテクニカルセッションという構図は従来と同じである。そんなわけで、ここでは午前中の基調講演の内容をお届けしたいと思う。

まず最初に日本法人の代表取締役社長である梨澤利隆氏(Photo01)が挨拶に立ち、今年で11回目の開催となること、あるいはMATLAN EXPOという言葉が日本発であることを簡単に触れた上で、MATLAB EXPOは隔年でテーマを決めており、例えば2009年は「もの作りネットワーク」だったが、2011年には「MATLABが、あなたにもっと近くなる日」というテーマを掲げた事を紹介した。その2011年の基調講演も、いかにMATLAB/Simulinkが身近な課題を解決するか、を並べたものであったが、今年の基調講演はこれをもっと高いレベルから紹介するものになった。

梨澤氏の挨拶に続いて、MathWorksのPaul Smith氏が登壇し(Photo02)、「スマート」というキーワードについて語り始めた。スマートという言葉は最近、非常に良く聞くキーワードであるが、その一方でそのスマートの具体的な中身は必ずしも明快とは言えない(Photo03)。そこで、ここから氏は幾つかの「スマート」な実例を挙げてゆく。

まず最初はQuadrotorを使ってのシステムを例にとり(Photo04)、これを使って簡単な建築物を構築するデモ(Photo05)や、複数のQuadrotorを連動させるデモの動画を紹介(Photo06,07)した。このQuadrotorの制御システムの構築に利用されているのがMATLABであり、「スマートなシステム」の開発がMATLABで容易になるとした(Photo08)。

次の課題はスマートな開発プロセス。例に取り上げられたのはマツダの「SKYACTIV」である(Photo09)。SKYACTIVエンジンの場合、ガソリン/ディーゼル共に世界最高の燃費を狙って設計されたものだが(Photo10)、この設計プロセスにいわゆるVモデル(MDB:Model-Base Design)を利用している(Photo11)。この結果として、開発も順調に行えたのみならず、シミュレーションを利用しての成果も上がった事が示された(Photo12)。

次は「スマートな理解」。これはいわゆる植物の発育に関する大気モデルの話である(Photo13)。これに繋がる話はFLUXNETの話(Photo14)である。FLUXNETのデータ収集にMATLABが役に立っているという話は昨年も紹介があったが、今年はもう少し具体的に、分析結果からどんな事が判るか、という話が示された(Photo15)。また、こうした処理は当然大量のデータ処理が必要になるし、場合によってはアルゴリズムの開発も同時に行うわけで、計算時間は短いほど好ましく、こうしたケースでもMATLABが効果的と説明があった(Photo16)。

次の事例はルンド大学スコーネ大学病院における事例である(Photo17)。これはちょっと説明が必要だろう。臓器移植を行う場合、その臓器が患者に適合するかどうかが常に問題になる。これに関してルンド大学は、患者と提供者の様々な要因をパラメータ化し、これを利用してシミュレーションを行い、もっとも長期生存率が長くなるような組み合わせを選び出すことで、それまで利用されていた基準による選択の場合と比較して5年生存率を5～10%高める事に成功したという話である。臓器の最適な組み合わせは非常に複雑にも関わらず、通常は時間の制約があるからそうそう判断に時間は掛けられない。こうしたものをMATLABで迅速に決断できるようにした、という話である。

次はスペインのサバデル銀行の事例である(Photo18)。サバデル銀行は取引デスクや営業チーム、トレーダー、バックオフィスや支店に対して新しいツールを模索していた。この要求に対し、まずアナリストがMATLABを使って調査と分析を行い、これにJavaフロントエンドを追加したものを営業向けに、Execlフロントエンドをトレーダーに提供するという形で迅速にシステムが構築できることを示した(Photo19)。

コンポーネント開発という事例は、富士通における比較的コンサバティブな用途である(Photo20)が、ここでも協調設計を行うことでより高いレベルでの設計が可能になる、という話が示された(Photo21)。

次の事例は、教育である。ミュンヘン工科大学では、航空機「Diamond DA42」を利用しての飛行制御システムの開発を行っている(Photo22)。この制御システムのアルゴリズム開発にSimulinkが利用されており、まずSimulink上で制御アルゴリズムを開発後にその場で動作確認を行い、次いで実機に搭載して、シミュレーションとの差を検証するという手順で行われる。こうした一連の過程がすべて教育として役立っている、という話であった。

最後の事例は、搬送用人工呼吸器の開発に関する話である(Photo24)。こちらは医療機器なので、当然設計には様々な認定が必要だし、高い可用性と安全性/信頼性が必要とされるのは当然であるが、その一方で新機能への要望も高いから、当然内部は複雑化する。これを従来型開発で行う場合は当然様々な困難があるわけだが、Weinmann Medical TechnologyはこのMEDUMATをモデルベースで開発することにした。具体的にはMATLAB/SimulionkにStateflowやEmbedded Coder/DSP System Toolboxなどを組み合わせる(Photo25)事で、開発効率を大幅に改善したことが紹介された(Photo26)。

こうした8つの「スマート」な事例を示しながら、開発プロセスをより「スマート」にすることで効率を上げられることを再度強調して(Photo27)、氏は講演を締めくくった。