グラフィカルシステム設計

グラフィカルシステム設計（GSD）は、計測および制御システムを設計するための最新のアプローチであり、システム設計ソフトウェアと市販のハードウェアを統合することで開発を劇的に簡素化します。このアプローチは、ユーザーインターフェース、計算モデル、数学と分析、入出力信号、技術抽象化、およびさまざまな展開ターゲットを組み合わせます。これにより、ドメインエキスパートや実装エキスパートではない人が、従来はシステム設計エキスパートに外注する必要があった設計機能にアクセスできるようになります。^{[ 1 ]}

このシステム設計のアプローチは、電子システムレベル（ESL）設計の上位概念です。グラフィカルシステム設計は、EDAベースのESL定義を拡張し、産業機械や医療機器などの他のタイプの組み込みシステム設計を含みます。これらの拡張されたアプリケーションの多くは、「ロングテール」アプリケーションと定義できます。^{[ 2 ]}

グラフィカル システム設計は、より直感的なグラフィカル ソフトウェアと市販の (カスタムではない) ハードウェア デバイスを使用して設計を洗練し、初期プロトタイプを作成し、さらには数回の展開実行に使用することで、システム全体を設計するアプローチです。^{[ 3 ]}このアプローチには、アルゴリズム エンジニアリングが含まれる場合があります。このアプローチは、設計者が何かを迅速に市場に出す必要がある場合 (医療ビデオ:または、ボストン・エンジニアリングのような組み込みシステム以外の専門家チームと協力する。メカトロニクスに基づいた機械を製作する。

「グラフィカルシステム設計は、組み込みシステムや電子システムの設計、実装、検証ツールを含む、補完的かつ包括的なプラットフォームベースのアプローチです。ESLとグラフィカルシステム設計は、本質的に同じ動きの一部です。つまり、より高い抽象度と設計自動化を目指し、設計者が今日直面している真のエンジニアリング上の課題を解決しようとしています。仕様策定段階で発生する設計上の欠陥に対処し、検証前に確実に検出することで、製品の納期遵守を実現します。」

グラフィカルシステムの設計は、オープンな接続性に依存しています。たとえば、設計フェーズで使用できるツールには、（アルファベット順に）Ansoft Designer、AutoCAD、CarSim、DOORS、Dymola、LabVIEW、MSC.Adams、NI Multisim、NEi Nastran、SolidWorks、SPICE、OpenWire（ライブラリ）などがあります。^{[ 4 ]}

プロトタイピング段階では、アルゴリズム設計をハードウェアに実装し、より高品質な設計を実現することが主な目的となります。効果的なプロトタイピングプラットフォームには、高水準言語、リアルタイムプロセッサ、FPGAロジック、モジュール式I/O、および必要な知的財産が含まれます。

展開段階は主にハードウェアに関するもので、設計を最終段階で実装する場所です。これにはMPUやFPGAが含まれる場合があります。

エンジニアや科学者がグラフィカルなシステム設計技術を応用している例としては、以下のようなものがある。

• デジタルラジオモンディアルのグラフィカルシステム設計
• 研究者らは、無人水中ビークルの開発と制御にグラフィカルシステム設計を用いる
• グラフィカルシステム設計を用いた癌治療用ロボットマニピュレータの開発
• 組み込み制御システムのためのグラフィカルシステム設計