20220120modelinglt_miure

by m-miura.jp

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宇宙開発の人が設計やモデリングについて考えてみた 2022.1.20 設計モデリング LT会 Vol.3 miure https://m-miura.jp/

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発表概要 ● 宇宙開発の人たちが集まってつくった設計&モデリングの会社について ● アーキテクチャ設計について考えてみる＆我々のアプローチを紹介 ● 設計・モデリングを含む「システム工学」の出身地は宇宙開発だ！と主張しつつも、もはや遅れているので、ソフトウェアやWebの皆さんとも仲良くなりたい

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目的と目次目的 ● エンジニアコミュニティの皆さんにレヴィが開発・提供しているモデリングツールやフレームワークについて知って欲しい ● （後述するように）宇宙開発よりもソフトウェアやWebの世界の方が設計・モデリングの話が進んでいるので、意見やアドバイスが欲しい目次 ● 自己紹介 ● 会社紹介：宇宙開発の人がつくった設計・モデリングの会社 ● 宇宙開発とシステム工学 ● アーキテクチャ設計と対話型モデリングこのスライドのダウンロード：https://bit.ly/20220120lt ※配布すると怒られそうな画像とかロゴとかは消しています

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自己紹介

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自己紹介三浦政司 (みうらまさし) 宇宙航空研究開発機構宇宙科学研究所准教授株式会社レヴィ共同創業者＆システムデザイン研究所所長 ● 菌類からロケットまで、複雑システムなら何でも扱う研究者 ● 鳥取に10年間住んでいたけれど、最近関東に戻ってきた ● 好きなこと：蟻、コミック、自転車、B級スポット巡りなど https://levii.co.jp/ https://m-miura.jp

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機会があったら話したいこと（呼ばれるの待ち ● 蟻コロニーの創設と飼育　　　　　　　　　<- https://r.m-miura.jp/ants/ ● 自然言語処理技術の無駄遣い　　　　　　　<- https://note.com/miure ⇨「異世界転生あるあるを導出」「ネット上の怖い話を分類」など　 ● 木材腐朽菌のエージェントシミュレーション <- https://bit.ly/ﬁmas2021 ● 人工知能鹿肉品質判定器「ジビエーアイ」　 <- https://r.m-miura.jp/gibierai/ ● ロケット工学、宇宙開発、分散協調制御の話システム我が家で生まれたアリ自然言語処理で異世界転生あるあるを導出木材腐朽菌種間競争 MAS

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宇宙開発の人たちがつくった設計・モデリングの会社

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株式会社レヴィ複雑さの中に、価値と面白さを見つけよう 2016年5月創業現在メンバ29名 (業務委託等含む) 創業メンバー：JAXA宇宙科学研究所で一緒に学んでいた仲間たち

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オリジナルフレームワーク：システミング® ● システム工学のエッセンスを抽出して『使える』システムデザインのためのフレームワーク「システミング」として再構築 ● システミングを効果的に習得・実践するためのツールや教材を開発

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対話型モデリングツール：Balus® ● システミングを効果的に実践することができる Webサービス ● 素早く簡単にビューやシステムモデルを構築 ● チームメンバやステークホルダが対話しながらシステムモデリング ● 自動構造化やファシリテート支援などの高度な機能（実装作業中）

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システム開発体験ゲーム：ペジテの自転車 ● ゲームを通してシステム開発の流れと難しさを疑似体験 ● システム開発の全体像や重要なこと、失敗しやすいところを学ぶことができる導入教材 ● 自転車メーカーの新製品開発チームの一員になりきって顧客満足度の高い自転車の開発を目指す協調ゲーム 2022/2/12無料体験会参加者募集中！　※レヴィ公式ブログからお申し込みできます

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提供サービスの例 ● ソフトウェア企業の成長戦略を支える開発チームの組成・育成支援 ● 業務改革/DXのための上流設計支援、開発マネジメント ● 業務課題の抽出・整理・解決に向けた支援 ● 新規事業戦略策定、新製品開発などの支援 ● 「Balus」をサブスクリプション型ライセンスで提供研修・セミナー形式のサービスコンサル・設計代行形式のサービス

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誰もがシステム工学の考え方を活用できるようにすることで、複雑な社会の様々な課題を解決して、面白くて価値のあるシステムをたくさん生み出したい

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宇宙開発とシステム工学

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システム工学（Systems Engineering）の出身地他の分野に先駆けて複雑さに挑んできた航空・宇宙・防衛などの分野で複雑さに挑むための良い方法が洗練されてきた。 images: JAXAデジタルアーカイブス

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images from: nasa.gov

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images from: mit.edu

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images from: nasa.gov

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images from: nasa.gov 百万点以上の部品、何百万行というソフトウェアコード、 40万人にもおよぶプロジェクト関係者

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アポロ計画をはじめ、宇宙・航空などの分野の中で培われてきた複雑だけど目的を満たすものを実現するためのベストプラクティスそれを体系化したものがシステム工学

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アポロ計画をはじめ、宇宙・航空などの分野の中で培われてきた複雑だけど目的を満たすものを実現するためのベストプラクティスそれを体系化したものがシステム工学対象をシステムとして見るシステム設計の話モデリングの話

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システム工学はベストプラクティス集 ● 原理や理論から導出されたものではない ● 「こうすれば上手くできるよ」を集めたもの（正確には、集めて体系化したり標準化したりしたもの） ● 先人の試行錯誤の結果を活用することができる INCOSE Systems Engineering Handbook NASA Systems Engineering Handbook

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ということで、いろいろやっているけど今日はそのうちのアーキテクチャ設計に焦点をあてて、我々の提案を紹介

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アーキテクチャ設計と対話型モデリング

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アーキテクチャ設計とは？実装プロセス統合プロセス設計プロセス

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アーキテクチャ設計とは？実装プロセス統合プロセス設計プロセス上流設計要求分析アーキテクチャ設計

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参考資料ではビジネス分析プロセス利害関係者要求定義プロセスアーキテクチャ定義プロセス設計定義プロセスシステム分析プロセス実装プロセス統合プロセス検証プロセス移行プロセス妥当性確認プロセス運用プロセス保守プロセス保守プロセス要求定義プロセス ISO/IEEE 15288:2015 p17-Fig.4で定義されているシステムライフサイクルプロセスのうち技術プロセスを抜粋システムズエンジニアリングの基本的な考え方, JAXA

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（システム）アーキテクチャの定義 ISO/IEEE 42010 ある環境におけるシステムの基本的な概念や性質のことであり、そのシステムの要素と関係、そして、設計と進化の原則が具現されている。 ASCII.jpデジタル用語辞典コンピューターやシステム全体の設計思想や構造のこと。ちょっと何言ってるかわからないです

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「アーキテクチャ設計」でやりたいこと ● 複雑なシステムを開発する際には様々な専門家が分野を横断して協力する必要がある。 ● 詳細な設計や最適化は各分野の専門家に任せざるを得ない。 ● 一方で、システムの全体像や基本的な姿については認識を合わせて合意をとっておきたい。どんなシステムをつくるのか？について認識が揃っていないと上手く手分けできない（手戻りや統合失敗の原因となる）

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「アーキテクチャ設計」でやりたいことどんなシステムをつくるのか？について認識が揃っていないと上手く手分けできない（手戻りや統合失敗の原因となる）詳細な設計や最適化は各分野の専門家に任せる　　　　　　　　　　　　　「どんなシステムをつくるのか？」については認識を合わせる両立させたい！

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「アーキテクチャ設計」でやりたいこと機能物理運用抽象度高抽象度低関係者の間で合意をとっておくシステムの姿（アーキテクチャ）各専門家に任せる詳細

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「アーキテクチャ設計」は抽象度が難しい機能物理運用抽象度高抽象度低抽象度が高過ぎるところで合意しても、認識がずれる抽象度が低すぎると合意がとれない

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「アーキテクチャ設計」は正解探しではない機能物理運用抽象度高抽象度低どこかに正解があるのではなく、様々な専門性や視点から見て合意できることが重要

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あらためて整理するとアーキテクチャ設計関係者の間で「どんなシステムをつくるか？」の全体像と基本的な姿にについて合意を得るプロセスアーキテクチャ合意を得るのにちょうどいい抽象度で表したシステムの姿難しいポイント ● 「ちょうどいい抽象度」を探らなければならない ● 正解探しではなく、合意ポイント探し

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あらためて整理するとアーキテクチャ設計関係者の間で「どんなシステムをつくるか？」の全体像と基本的な姿にについて合意を得るプロセスアーキテクチャ合意を得るのにちょうどいい抽象度で表したシステムの姿難しいポイント ● 「ちょうどいい抽象度」を探らなければならない ● 正解探しではなく、合意ポイント探しシステミングを提案

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システミングのエッセンス専門家B 専門家C 専門家A 1. 視点をわける 2. システムモデルで表現する 3. 視点をつなげる運用フロー機能構造運用フローを実現するのに必要十分な機能が挙げられているか？（整合性観点）

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「対話型モデリング」を言ってもいいかも専門家B 専門家C 専門家A 1. 視点をわける 2. システムモデルで表現する 3. 視点をつなげる運用フロー機能構造運用フローを実現するのに必要十分な機能が挙げられているか？（整合性観点）対話するための前提対話しながらシステムモデルを構築していくことで合意できるアーキテクチャを探す対話しながらモデリングをするときの注意点

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ビュー（視点）とモデルシステムモデルビューから見たシステムを表現したものビュー分けて見るときの枠 ● ビューポイント(関心) ● 抽象度 ● スコープ(範囲) で決まる

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システム設計者がよく使うビューポイント Context Viewpoint システムの全体と境界、および外部との相互作用に関心を持つ Functional Viewpoint システムの機能に関心を持つ Operational Viewpoint システムを操作する、運用するという側面に関心をもつ Process Viewpoint システムの動作、処理の順番などに関心がある視点 Physical Viewpoint システムの物理的な構成、特性、形状などに関心がある視点どのようなビューポイントが必要か？も探りポイント（対話が必要になることも）

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対話型モデリングツールの開発提案する対話型モデリングを効果的に実践することのできるツールとしてBalusを開発＆提供中 ● クラウドを通してシステムモデルを同時編集 ● 手軽な操作でシステムモデルを描く／変える ● ビューを分けながらモデリングする世界観 ● 豊富なコミュニケーション機能

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Balusの画面見ながら紹介（時間あれば）時間なければ例えばこの動画：https://levii.co.jp/lab/nandemo/20210716/

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おわりに：（宇宙は）出身地だけど遅れてる気がする

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既存のシステム工学（特に＠宇宙開発） ● かっちりしたシステムライフサイクルプロセスが前提となって構築されている。 ● 不確実性やリスクを小さくするためにプロセス重視、意思決定ゲート設置、資料化重視のマインドセットが基本である。 ● システム工学のテーラリング（各ケースへの適用）には経験豊かな「その領域におけるシステム工学の専門家」が必要となる。 ● MBSE（モデルベースなシステム工学）などの考え方も普及してきているが、「正確な記述」や「トレーサビリティ」が重視されがちで「合意を得る」という重要なモデルの役割が理解されていない場合がある。

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テーラリングにはエキスパートが必要エキスパートがいると到達できる活動システム開発に要するコスト手戻りのリスクなどを含むプロジェクトのトータルコストどれほど厳格にSEのプロセスを実行するかシステム工学が欠如している活動 SEプロセスを実行するコスト形式を過剰に適用してしまう組織など

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探求していることシステム開発に要するコスト手戻りのリスクなどを含む SEプロセスを実行するコストプロジェクトのトータルコストどれほど厳格にSEのプロセスを実行するかエキスパートでなくてもほどよいシステム工学を実践できるフレームワークを探求したい

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ソフトウェアエンジニアの皆さんの方が進んでいる（と勝手にイメージしている） ● アジャイル ● DevOps ● ドメイン駆動設計 ● …

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システム工学は宇宙開発出身だけど、 ● 新しいコンセプトの宇宙システムを考えるときは、既存のアーキテクチャから話をはじめるのではダメ ● ビジネス、用途開発など新しいビューポイントが必要になってきている ● 設計するシステムのスコープを広げて大きなシステムの提案が必要例）宇宙探査と宇宙輸送のあり方を同時に設計する ● JAXA、民間企業、大学、etc…など多様な立場でチームを形成し、協力して設計開発に取り組む場面が増えていく ● リソースが不足しがちな中で効率的に設計開発を進めなければならない ● リモートで設計、認識合わせ、合意形成を行わなければならない宇宙開発のシステム工学は進化しなければならない

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興味を持っていただけたなら

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お気軽にご連絡/フォロー下さい [email protected] ・ https://m-miura.jp [email protected] ・ https://levii.co.jp @levii_sdl (レヴィシステムデザイン研究所) @levii.inc

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https://levii.co.jp/contact で無料配布中！システムデザイン研究所なんでもモデリング教室