システムアーキテクチャ情報の統合化数理表現に基づくシステム最適化の自然原理の解明

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工業製品をはじめとする人工物システムの設計過程は、複数の段階に分けることができる。レイアウトや形状、寸法などを決める下流側の段階では、数値表現可能な情報の処理が主体となることから、数理的アプローチに基づく最適化・意思決定が行われる。他方、アーキテクチャを決定する上流側の段階では、自然言語情報、概念情報の取扱いが中心となることから、経験・知識のデータベースを活用した設計支援が検討されてきている。本研究は、システムアーキテクチャ情報の数値・数理的統合化表現手法を構築し、上流側から下流側までの包括的最適化に関する数値的傾向・数理的法則・自然原理についての考察を行って、その存在の有無や内容について明らかにすることを目的としている。令和４年度は、自然言語を用いた概念の表現と、それらの組合せ・階層関係のグラフ表現とで表されるシステムアーキテクチャの情報を、数値や数理式で統合的に表現する手法と、それを踏まえた、システムの良否の評価手法についての検討を行った。システムモデリング言語（SysML）の９つの図のうち、システムへの機能要求・非機能要求を整理し、木構造で細分化した要求図において、自然言語で表現された各ノードの要求の情報を、doc2vecによって数値ベクトルで表現するとともに、ノード間の意味的類似度を、cos類似度や差ベクトルのユークリッドノルム等で数値的に測り、その大小を評価することで、システムの良否の評価を行う手法を構築して、その一定の有効性を確認した。