システム・モデリングおよび 解析ソリューション

モデルによる設計、統合、検証から実装へ

システム設計に関するほとんどの課題が、次の 3つの基本的な問題に起因しています。

1. コンカレント開発ではなく、シーケンシャルな開発プロセス

2. 最新データを基にしたものではなく、更新されないドキュメントを基にしたプロセス

3. 協調開発体制ではなく、孤立化した開発作業

これらはいずれも、大きな問題の発見が設計プロセスの後工程まで先送りされてしまい、コストがかかり過ぎて問題を解決できないという結果を招きかねません。

モデル駆動型開発（MDD）は、問題の早期発見とコンカレントな協調開発を可能とするプロセスであることから、設計の最適化とリスクの低減を実現できます。

メンター・グラフィックスの SystemVision®と BridgePoint™は、システム設計のための最新MDDアプローチをサポートします。

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モデル駆動型開発（MDD） - 新時代の設計ソリューションMDDアプローチは、コンセプトの詳細化から妥当性検証、実証、実行可能な仕様の定義、詳細設計、実装およびテストにいたるフロー全体にモデルを活用する手法です。モデルは設計知識をカプセル化したものであり、設計意図の伝達、統合／検証プラットフォーム化、実装段階との連携を通じて、分断された各領域（ドメイン）をつなぐ手段として機能します。

MDDアプローチにおけるモデルの役割

• 調和した統合システムを提供することで設計チーム間の障壁を取り除き、それぞれの設計ドメインにおける実験や検証を可能にする

• プラットフォームとコンポーネント、サブシステム、ハードウェア／ソフトウェアの統合を開発サイクルの非常に早い段階から進めることで、デバッグとエラー修正にかかる時間とコストを節約する

• 改版時の設計再利用と素早いイタレーションに必要なノウハウを蓄積する

モデルを実行することにより機能性とモデル詳細化の妥当性を検証します。抽象度の高いモデルを開発の次工程で使いやすい形式に変換することも可能です。

仮想プラットフォームは、MDDプロセスの優れた活用例です。設計早期の統合とテストを可能とする仮想プラットフォームは、ハードウェア設計チームとソフトウェア設計チームの合同打ち合わせや仕様レビューよりも格段に効率の良いコミュニケーション手段であり、リターゲッティングの自動化により代替アーキテクチャを素早く解析して設計最適化を図る仕組みです。また、セーフティ・クリティカルな開発プログラムにおけるコンプライアンス対応など、知識を蓄積、再利用して開発生産性の持続的な向上に活かすこともできます。

MDD手法ではコンセプトの探索から本格的な開発までのプロセスを管理することで、開発段階の終盤におけるシステム統合が招く恐れのあるリスクを回避します。

MDDアプローチの流れ

• コンセプトを記述したモデルを作成する

• モデルを通じて要件を検証する

• モデルを活用して設計段階のコミュニケーションやレビューを進める

• モデルをデザインに変換する

システム統合、シミュレーション、解析のためのSystemVisionSystemVisionは、エレクトロニクス／組込みソフトウェア制御の複雑なシステム構築に携わる企業のための高度なシミュレーション／解析環境です。特に高難度メカトロシステム（またはマルチドメイン・システム）をスムーズに設計／シミュレーションできるように設計されており、コンセプト設計からプリント基板（PCB）実装までを単一のシミュレーション環境で処理することが可能です。

SystemVisionを使用すると、アナログ／デジタル混在回路、サーマルシステム、機械システム、油圧システム、連速時間制御システム、サンプル値制御システムをモデル化して統合できます。一貫性と持続性のあるシステムを設計し、設計トレードオフの素早い検討などの解析を行うために必要とされる抽象度混在を含めた、高品質かつ適切な抽象度のモデリングを可能にします。数学解析とアナログ／デジタル回路シミュレーションを組み合わせた SystemVisionは、独自仕様のない業界標準と、暗号化されていないオープンな形式に基づいているため、これまでに経験から得たノウハウを活かすことも、またモデルを修正および再利用することもできます。

SystemVisionは、プリント基板（PCB）実装前の高度なメカトロシステムを要件および電気的仕様に確実に適合することが求められている、軍事／航空、自動車、医療機器、工業製品、および消費家電の各分野をリードしている企業に採用されています。

SystemVisionの用途

• マルチドメインのシステム設計を検証および最適化

• ハードウェアとソフトウェアを早期に統合

• 設計の再利用を推進

• PCB設計の検証を通じて製造コストと保証コストを削減

仮想プロトタイピングによる設計、統合、検証、最適化のための SystemVision製品ポートフォリオは、電気的ハードウェア（デジタルおよびミックスシグナル）、ソフトウェア、センサ／アクチュエータ、機械プラントから構成されるシステムに導入できます。

実プロトタイプを用いて設計最終段階に行うシステム統合テストを待つ必要はありません。SystemVisionには、設計当初の概念設計段階から高度に詳細化した設計の実装段階まで、マルチドメインの設計、統合、シミュレーション、解析に対応した直観的な仮想プロトタイプ環境が備わっています。

SystemVisionでは、実行可能な仕様を定義およびテストする機能設計段階から、機能を分割するアーキテクチャ設計段階、最終的にソフトウェア／ハードウェアを仮想プラットフォーム上で統合およびテストする実装段階にいたる一連の設計段階のすべてを検証できます。

物理プロトタイプを入手するまで全体的な性能を検証できないとなると、開発プログラムそのものが無用なリスクにさらされてしまいます。問題点が開発プロセスの後半になって発見された場合、コストやスケジュールに影響が出るだけでなく、「システムレベルでしか視覚化できない」限定的な条件下でこのような複雑な設計をデバッグずるのは著しく困難です。

メンター・グラフィックスはナショナルインスツルメンツと協力し、コンカレントな設計／テスト開発フローで作業できるように、SysemVisionのパワフルな仮想プロトタイプ環境とLabVIEWの柔軟な仮想テスト環境とを連携させました。LabVIEWで開発したテストを直接 SystemVisionの仮想プロトタイプ上で実行するため、設計と同時にテストを実施することが可能であり、設計早期段階からテストに着手することができます。

SystemVision ConneXion™（SVX）SVXは、「マルチドメイン」シミュレーション環境であるSystemVisionに複数のツールを付加して拡張したものです。管理された安全な信号チャネルを介して、ドメイン固有の一般的なモデリング用ツール／ソフトウェア、例えば、制御アルゴリズムのMathWorks Simulink、ナショナルインスツルメンツの LabVIEW、C/C++開発環境などの「クライアント」を、SystemVisionのシミュレーション環境に動的に接続できます。

SVX C/C++クライアント 拡張 SVXクライアント

クライアントとサーバから構成される SVXアーキテクチャは、ツール間に分散可能な正確な時間同期型インタフェースを提供します。SVXを使用することで、ツール単位または開発グループ単位にパーティションで区切られていた設計を、デスクトップ上でもネットワーク上でも動作できる単一のシミュレーション環境に統合して検証することが可能となります。

Copyright © 2013 Mentor Graphics Corporation. All rights reserved.Mentor GraphicsはMentor Graphics Corporationの登録商標です。その他記載されている製品名および会社名は各社の商標または登録商標です。製品の仕様は予告なく変更 されることがありますのでご了承ください。

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名古屋支店 〒460-0008 愛知県名古屋市中区栄 4丁目 2番 29号 名古屋広小路プレイス電話（052）249-2101

URL http://www.mentorg.co.jp13/01-R1-PDF-TI

詳しい製品情報は、www.mentorg.co.jp/systemmodelingを参照ください。

実行可能なモデルからコードを生成する xtUMLツールスイート、BridgePointBridgePointは、高度な組込みシステム開発者（システムエンジニア、ソフトウェア設計者、ハードウェア設計者）を対象とした高機能の xtUML（eXecutable and Translatable UML: 実行可能／変換可能 UML）ツールスイートです。特に、ハードウェアとソフトウェアの連携が複雑化することから生じる課題に対応できるように開発されました。BridgePointの強力な「xtUML」は、UMLが持つ従来の文書化機能を拡張することで要件を早期に検証および実装するための実行機能、またUMLモデルを設計フローの実装パスへと引き上げるための変換機能をサポートします。

BridgePointでは、自己文書化するコンセプトをUMLで入力すること、仕様を「実行」してコンセプトの妥当性を検証すること、ソフトウェアまたはハードウェアのいずれかへの最適な実装に変換することを可能にします。

BridgePointを使用すると、最終的なハードウェアまたはソフトウェアを構築する前に、プラットフォームに依存しない環境でコンセプトを開発、モデリング、テストできるようになります。より高い抽象度で作業することで、アイデア、機能、アーキテクチャを迅速にテストし、より多くのコードをより短い時間で記述し、重要な設計上の判断を素早く的確に下すことができるようになります。

理解しやすいグラフィカルなモデル

BridgePointエディタで作成するUML図は、設計の内容を視覚的に伝達できます。たとえ技術的な知識を持っていなくても、誰もが十分に理解できるよう簡潔に表示されています。

より良いコミュニケーションのために

システム設計者は、設計コンセプトを記述し、それを伝達するという必要性を抱えています。BridgePointには、実際の設計が要件どおりに動作することを実証できる xtUMLモデル形式で仕様を記述できる機能があります。xtUMLモデル形式の実行可能な仕様であれば、設計の早い段階で要件の不備を発見し、下流工程に要件を誤解なく伝達するのに役立つため、開発プロセス全体を通して、設計理解に不可欠なコミュニケーションと協調体制を改善します。

検証と妥当性確認をもっと早期に

設計初期の段階に作成した xtUMLのテスト用モデルを取り込み、設計プロセス全体にわたって再利用することにより、後続するすべての段階において要件および設計の振る舞いが正しいことを検証できます。xtUMLモデルは、ブレークポイントを設定する、ステップ実行する、変数をチェックするといった方法でデバッグできます。コンパイルやビルドをせずに、モデルを部分的に実行してデバッグすることも可能です。

ハードウェアとソフトウェアの実装をより早く、より高い品質で

UMLを個別の実装言語に変換できる xtUMLの機能こそが、設計フローの生産効率を上げる xtUMLメソドロジ最大の利点です。UML形式のターゲットに依存しない抽象モデルと検証スイートを自動的に変換し、それぞれ設計やテストとして、ソフトウェアおよびハードウェアのいずれかまたは両方に実装できます。

この xtUMLメソドロジでは、ターゲットに依存しない単一モデルを開発し保持することから、完成間際に生じる設計変更の検証および実装、旧製品からの改定、ハードウェアとソフトウェアのアーキテクチャの交換が非常に簡単です。