大規模で複雑なITシステム

英国大規模複雑ITシステム（LSCITS）イニシアチブ^[1]は、大規模で複雑なITシステム（超大規模システムまたはULSSとも呼ばれる）の開発の問題に焦点を当てた研究および大学院教育プログラムです。このイニシアチブはEPSRCによって資金提供されており、2006年から2013年の間に1000万ポンドを超える資金が授与されました。^{[2] [3]}

大規模で複雑なITシステムの研究プログラムを設立する最初の動機は、2004年に王立工学アカデミーと英国コンピュータ協会が発表した報告書^[4]でした。この報告書では、いくつかの大規模ソフトウェアプロジェクトの失敗の原因を調査し、これらの問題のいくつかに対処するための研究に関するいくつかの推奨事項を示しました。

2番目の報告書はセス・ブロックとデイブ・クリフによって執筆され、2004年に出版されました。これは英国政府の貿易産業省（DTI）科学技術局の委託を受けて作成されたもので、「ICTシステムにおける複雑性と創発的行動」というタイトルが付けられていました^[5]。この報告書の主な結論は、英国で取り組む必要がある主な課題は適切な学際的研究に対する制度的および文化的障害であり、英国の学部レベルのコンピュータサイエンス教育における欠落に対処することが緊急に必要であるというものでした。

2005 年 10 月、Dave Cliff 氏は EPSRC ^[6]により LSCITS イニシアチブのディレクターに任命され、この分野における産業界の問題について広範囲に協議し、この協議に基づいてこれらの問題に取り組むコンソーシアムを結成するよう依頼されました。協議の結果、産業界の主な懸念は、組織、人、システム間の相互作用から生じる社会技術的な問題と、高信頼性システム エンジニアリングであるということが判明しました。これに基づいて、形式手法と高信頼性システムに重点を置く 2 つのパートナー (ヨーク、オックスフォード) と、社会技術システムに重点を置く 2 つのパートナー (リーズ、セント アンドリュース) によるコンソーシアムが結成されました。その後、クラウド コンピューティングに重点を置くさらなるプロジェクトが、ブリストル、セント アンドリュース、アストンの各大学をパートナーとして承認されました。

5年間の研究プロジェクトは2007年10月に開始され、関連するEngDプログラムは2009年10月に開始されました。

• ブリストル大学コンピュータサイエンス学部 ( Dave Cliff教授)
• リーズ大学健康科学研究所（ジャスティン・キーン教授）。アンドレアス・ヒルド博士とカンワル・アディール・ワヒード・カーン氏も 2008 年から 2011 年まで LSCITS チームに所属し、組織の側面における複雑性を調査しました。
• オックスフォード大学。コンピューターサイエンス学科 (マルタ・クウィアトコウスカ教授)
• セントアンドリュース大学コンピュータサイエンス学部 (イアン・サマービル教授)
• ヨーク大学、コンピュータサイエンス学部（ジョン・マクダーミッド教授、ティム・ケリー教授、リチャード・ペイジ教授、ラドゥ・カリネスク博士）

LSCITS 研究プロジェクトの目的は次のとおりです。

「複雑系工学に対する既存の技術的アプローチを改善し、組織、プロセス、システム間の複雑な相互作用を理解するのに役立つ新しい社会技術的アプローチを開発すること」^[7]

LSCITS スタック (図 1) は、LSCITS に特に関連する研究分野を示しています。

当初、プロジェクトの作業の焦点は次の領域にありました。

• 組織の複雑性（リーズ大学主導）
• 社会技術システム工学（セントアンドリュース大学が主導）。
• 予測可能なソフトウェアシステム（オックスフォード大学主導）
• 高信頼性システム（ヨーク大学主導）

数学的基礎に関する研究は、ブリストル大学とウォーリック大学の複雑性科学研究センターと共同でEPSRCが実施する別の研究プログラムで資金提供されていたため、この研究には含まれていませんでした。複雑系シミュレーションに関するさらなるセンターは、後にサウサンプトン大学で資金提供されました。

プロジェクト中にこの分野の重要性が明らかになったため、新しい計算手法に関する研究はクラウドコンピューティングに関する研究に取って代わられました。 ^[8]

以下の主要出版物では、プロジェクトの作業についてさらに詳しく説明しています。

LSCITS EngDプログラム^[9]は、ヨーク大学^{[10]がコーディネートする}工学博士課程であり、複雑なITシステムのトレーニングと研究に重点を置いています。このプログラムの学生は、さまざまなコアモジュールとオプションの教育モジュールを受講し、企業のスポンサーと共同で研究を行います。このプログラムと従来の博士号の主な違いは、学生がほとんどの時間を企業のスポンサーと過ごし、単一のトピックではなく、共通のテーマに関するいくつかの関連する研究プロジェクトを説明するポートフォリオ論文を提出できることです。

この制度のコアモジュールには以下が含まれる。

• LSCITS の実証的手法
• 高信頼性システムエンジニアリング
• 予測可能なソフトウェアシステム
• 社会技術システム
• LSCITS 向けシステムエンジニアリング
• テクノロジーイノベーション

学生は、これらのコア トピックに加えて、コンピューター サイエンス、数学、管理に関するいくつかのオプション モジュールを受講します。全体として、コア モジュールとオプション モジュールは、EngD の学生に LSCITS トピックの広さと深さを提供することを目的としています。

プログラムの講義部分と並行して、学生は研究を行います。研究プロジェクトは、社会技術システム、高性能コンピューティング、クラウド コンピューティング、システムおよびソフトウェア エンジニアリング、セーフティ クリティカル システム、インタラクティブでアクセス可能なシステム、高度な意思決定など、LSCITS のトピックに及びます。EngD の産業界のスポンサーには、大手多国籍企業から、研究能力と能力の構築を希望する中小企業までが含まれます。

LSCITS イニシアティブ全体の運営管理は、ディレクター (Dave Cliff) と 2 人のイニシアティブ共同ディレクター (Ian Sommerville と John McDermid) の責任です。Ian Sommerville は、さまざまな LSCITS 作業パッケージとアクティビティの統合を管理します。John McDermid は、LSCITS EngD センター ディレクターの Richard Paige と協力して、ヨークを拠点とする LSCITS エンジニアリング博士課程を管理します。

所長は、LSCITS国際科学諮問委員会の議長とLSCITS国内ステークホルダー委員会の議長に報告します。^[11]これら2つの委員会は、LSCITSの研究および研修プログラムに関する指導と助言を提供します。

以下の論文は、図1に示すLSCITSスタックに従って整理されており、プロジェクトの作業について説明しています。出版物の完全なリストは、LSCITSのWebサイトで入手できます。^[12]

• R. Calinescu & M. Kwiatkowska (2010). システムオブシステムズ開発のためのソフトウェアエンジニアリングテクニック。C. Choppy & O. Sokolski (編集者)、コンピュータソフトウェアの基礎。開発の将来動向とテクニック、LNCS 6026 巻、pp. 59–82、Springer。プレプリントはオンラインで入手可能。^[13]
• D. Cliff & L. Northrop (2011)。「グローバル金融市場: 超大規模システムの視点」。金融市場におけるコンピューター取引の将来に関する英国政府科学予測局プロジェクトの概要資料。2011 年 9 月。
• I. Sommerville、D. Cliff、R. Calinescu、J. Keen、T. Kelly、M. Kwiatkowska、J. McDermid、および R. Paige。(2011) 大規模で複雑な IT システム。

• J. Rooksby および I. Sommerville (2012) 政府機関におけるソーシャル ネットワーク サイトの管理と使用。コンピュータ支援による共同作業 - The Journal of Collaborative Computing。
• J. Keen. (2011) プライバシーと機密性のガバナンス。IRSPM XV、ダブリン、2011年4月11～13日向けに作成された論文。
• J. Keen. (2009) 「いかなる代償を払ってでも統合: NHS 国家 IT プログラムの事例」H Margetts、C Hood、6 P (編) 『近代化のパラドックス』オックスフォード、オックスフォード大学出版局。

• Baxter, G.; Sommerville, I. (2010). 「社会技術システム: 設計手法からシステムエンジニアリングまで」.コンピュータとの対話. 23 : 4–17. doi : 10.1016/j.intcom.2010.07.003 .
• I. サマービル (編集者)。社会技術システム工学ハンドブック。(2011) セントアンドリュース大学。

• X. Ge、RF Paige、J. McDermid: 確率的故障伝播および変換解析。SAFECOMP 2009: 215–228。
• Paige, RF; Galloway, A.; Charalambous, R.; Ge, X.; Brooke, PJ (2011). 「安全性が重要なソフトウェアの開発のための高整合性アジャイルプロセス」。International Journal of Critical Computer-Based Systems。2 ( 2): 181–216。doi :10.1504/IJCCBS.2011.041259 。
• Williams, JR; Poulding, SM; Rose, LM; Paige, RF; Polack, FAC (2011)。「進化的アルゴリズムをモデル駆動型エンジニアリング メタモデルに適用して望ましいゲーム キャラクターの動作を特定する」。検索ベースのソフトウェア エンジニアリング。コンピュータ サイエンスの講義ノート。2011 年版。112 ～ 126 ページ。doi : 10.1007 /978-3-642-23716-4_13。ISBN 978-3-642-23715-7. S2CID  6103107。 {{cite book}}:|journal=無視されました (ヘルプ)

• R. Calinescu、L. Grunske、M. Kwiatkowska、R. Mirandola、G. Tamburrelli (2011)。サービスベース システムにおける動的 QoS 管理と最適化。IEEE Transactions on Software Engineering。
• L. Feng、M. Kwiatkowska、D. Parker (2011) 合成推論のための確率的仮定の自動学習。Proc. 14th International Conference on Fundamental Approaches to Software Engineering (FASE'11)、LNCS 6603 巻、2～17 ページ、Springer。
• M. Kwiatkowska. (2007) 定量的検証: モデル、テクニック、ツール。欧州ソフトウェア エンジニアリング カンファレンスと ACM SIGSOFT ソフトウェア エンジニアリングの基礎に関するシンポジウム (ESEC/FSE) の第 6 回合同会議の議事録、449 ～ 458 ページ、ACM プレス。
• M. Kwiatkowska、G. Norman、D. Parker (2009) PRISM: パフォーマンスと信頼性分析のための確率的モデル検査。ACM SIGMETRICS パフォーマンス評価レビュー、36(4)、40～45 ページ、ACM。

• John Cartlidge と Ilango Sriram (2011)。クラウド規模のデータセンターにおける回復力のモデリング。第 23 回ヨーロッパモデリングおよびシミュレーションシンポジウムの議事録、ローマ。2011 年 9 月
• A. Khajeh-Hosseini、D. Greenwood、JW Smith、I. Sommerville (2011)。クラウド導入ツールキット: 企業におけるクラウド導入の決定をサポート。ソフトウェア: 実践と経験 - クラウド コンピューティングのソフトウェア アーキテクチャとアプリケーション開発環境に関する特別号。

• 超大規模システム: 概要。カーネギーメロン大学ソフトウェアエンジニアリング研究所。
• Goth, G. (2008). 「超大規模システム: ソフトウェア エンジニアリングの再定義?」IEEE ソフトウェア. 25 (3): 91–94. doi :10.1109/MS.2008.82.
• H. Sillitto、(2010)「超大規模システムの設計原則」。第 20 回国際システム工学評議会 (INCOSE) 国際シンポジウム議事録、2010 年 7 月、米国イリノイ州シカゴ。
• Northrop, L. 他 (2006)。超大規模システム: 将来のソフトウェアの課題。カーネギーメロン大学ソフトウェアエンジニアリング研究所。(6.5MB ダウンロード)

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