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自律分散システム（ADS）は、独立して動作するように設計されているが、システム全体の目標を達成するために相互に作用することができるモジュールまたはコンポーネントで構成された分散システムです。この設計パラダイムにより、コンポーネントに障害が発生した場合でもシステムは機能し続けることができます。また、システムの運用中にメンテナンスや修理を行うこともできます。自律分散システムには、産業生産ライン、鉄道信号[1]、ロボット工学など、さまざまな用途があります。
ADSは近年、制御アプリケーションからサービスアプリケーション、組み込みシステムへと拡張され、自律分散サービスシステムや自律分散デバイスシステムへと発展してきました。[2]
歴史
自律分散システムは1977年に初めて提案されました。[3]
ADSは、日本の鉄道システムに長年導入され、70億回以上の運行を安全に実施してきたことから大きな注目を集めており、[4] [5] [6] [7] [8]、このコンセプトの価値を証明しています。ADSを搭載した日本の鉄道は、学習もできるため、スマートな列車と考えられています。[9]
この卓越した貢献が認められ、森欣治氏は、2013年IEEE終身フェロー、2012年東京都功労賞、2012年世界1000人中の傑出した専門家、中国政府、2008年電子情報通信学会フェロー、1995年IEEEフェロー、1994年科学技術庁研究開発優秀賞、1994年市村産業賞、1992年計測自動制御学会技術功績賞、1988年科学技術庁特許賞、1988年毎日技術賞優秀賞など、数々の賞を受賞しています。森博士は、市村産業賞からの現金をIEEEに寄付し、IEEE金井賞の資金として利用しました。[10]
1977 年以来、ADS は米国、日本、EU、特にドイツ、中国を含む世界中の多くの研究者による研究対象となってきました。
ADS アーキテクチャ
ADS は、各コンポーネントまたはサブシステムが共有データ フィールドを使用してメッセージ パッシングで通信する分離アーキテクチャです。ADS のユニークな特徴は、中央オペレーティング システムやコーディネータが存在しないことです。代わりに、各サブシステムが独自の機能と他のサブシステムとの調整を管理します。サブシステムが他のサブシステムと対話する必要がある場合、そのサブシステムは、リクエストを含む共有データ フィールドを他のすべてのサブシステムにブロードキャストします。このブロードキャストには、他のサブシステムの ID またはアドレスは含まれません。代わりに、他のサブシステムは、目的と機能に応じてブロードキャスト メッセージを受信し、実行するアクション (ある場合) を独自に決定します。
ADSがサービス指向アーキテクチャ（SOA）またはADSS（自律分散サービスシステム）[11]に移行すると、データ転送はESB（エンタープライズサービスバス）によって実行され、各エージェントはESBからデータを受信し、サービス仕様に従って動作するサービスを実行できます。結果はESBによって他の自律エージェントに再び送信されます。
ADS は、 AI で使用される黒板システムにも似ており、エージェントの集合が共通の黒板のデータの変更を確認すると行動します。
ADSには人間が参加することもあり、人間と自律エージェントの両方が同時に共同学習してシステム機能を実行します。[12]
クラウド コンピューティングでも自律コンピューティングが使用されますが、そのアーキテクチャとフレームワークは ADS とは異なります。
アプリケーション
ADS の 1 つの用途はソフトウェア テスト、特に組み合わせテストです。AR と TA を使用した同時組み合わせテスト用の ADS に基づくフレームワークが提案されています。
会議
IEEE 自律分散システム国際シンポジウム (ISADS) は、このテーマに関する主要な会議です。このシンポジウムは 2 年ごとに開催され、第 1 回は 1993 年に開催されました。
- ISADS 1993: 1993年3月30日～4月1日、川崎市
- ISADS 1995：1995年4月25～27日、米国アリゾナ州フェニックス
- ISADS 1997：1997年4月9日～11日、ドイツ、ベルリン
- ISADS 1999：1999年3月20日～23日、東京
- ISADS 2001：2001年3月26日～28日、テキサス州ダラス、米国
- ISADS 2003：2003年4月9日～11日、イタリア、ピサ
- ISADS 2005：2005年4月4日～8日、中国成都
- ISADS 2007：2007年3月21日～23日、米国アリゾナ州セドナ
- ISADS 2009：2009年3月23日～25日、ギリシャ、アテネ
- ISADS 2011：2011年6月29日～7月1日、神戸
- ISADS 2013：2013年3月6日～8日、メキシコ、メキシコシティ
- ISADS 2015：2015年3月25日～27日、台湾、台中
- ISADS 2017：2017年3月22日～24日、タイ、バンコク
- ISADS 2019：2019年4月8日～10日、オランダ、ユトレヒト
- ISADS 2023：2023年3月15日～17日、メキシコ、メキシコシティ
[13]
参照
- アトス
- 黒板システム – 人工知能アプローチの種類
- ピアツーピア – 分散型ネットワークアーキテクチャの一種
- Robot as a Service – ロボットと組み込みデバイスをWebおよびクラウドコンピューティング環境にシームレスに統合するクラウドコンピューティングユニット
- サービス指向アーキテクチャ – ソフトウェア設計におけるアーキテクチャパターン
参考文献
- ^ Winter, Victor L.; Bhattacharya, Sourav (2001). High Integrity Software . Springer. p. 105. ISBN 978-0-7923-7949-2。
- ^ 「データフィールドの概念からの拡張：研究開発」日立。2014年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年10月6日閲覧。
- ^ 森 欽司 (2007)。ミロスラフ・マレック、マンフレッド・ライテンシュピース、アード・ヴァン・モーセル (編)。「サービス保証のための自律分散システムとその応用」。サービス可用性: 第 4 回国際サービス可用性シンポジウム: 2。ISBN 978-3-540-72735-4。
- ^ 「日本の新幹線：70億回の安全な運行とカウントダウン」
- ^ 「ニポニカ第10号」.
- ^ 「CSDL | IEEE Computer Society」（PDF） .
- ^ 「CSDL | IEEE コンピュータ協会」。
- ^ 「自律分散システム技術と列車輸送運行システムへの応用」。高信頼性ソフトウェア。Kluwer Academic Publishers。2001年 5 月。89 ～ 111 ページ。ISBN 978-0-79237949-2。
- ^ 「スマート列車」。
- ^ “Kinji Mori - Kinji Mori Laboratory”. 2014年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。2014年9月19日閲覧。
- ^ 「ADSS: 自律分散サービスシステム: 研究開発」日立。
- ^ 「生物の類推で開発されたADS:研究開発」日立。2014年10月10日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2014年10月6日閲覧。
- ^ 「CSDL | IEEE コンピュータ協会」。
さらに読む
- Wei-Tek Tsai、Charles J. Colbourn、Jie Luo、Guanqiu Qi、Qingyang Li、Xiaoying Bai、「組み合わせテストのためのテスト代数」、第 8 回 IEEE 国際ソフトウェア テスト自動化ワークショップ (AST2013)、2013 年 5 月 18 ～ 19 日、米国カリフォルニア州サンフランシスコ