| 科目コード | CI512 | ||||
| 科目名 | 自律分散システム(Autonomous distributed system) | 単位数 | 2単位 | ||
| 対象学科 | 制御情報システム工学科 | 対象学年 | 5 | 開講期間 | 通年 |
| 科目区分 | 専門基礎科目 | 必修・選択 | 選択 | 履修/学修 | 学修 |
| 授業形式 | 講義および演習 | 規定授業時数（単位時間） | 60 | ||
| 教員名（所属） | 大塚弘文（制御情報システム工学科） 寺田晋也（制御情報システム工学科） | 教員室 | 6号棟4F(大塚) 5号棟4F(寺田) | ||
| 使用教科書 | 自作プリント資料を配布 | ||||
| 参考書 | 自律分散システム入門，森欣司，森北出版 自律分散をめざすロボットシステム，長田 正 編著，オーム社 | ||||
| 科目の位置付けと 関連科目 | 組込みシステム基礎論，計測工学，通信工学，制御工学Ⅰ，メカトロニクス工学など | ||||
| 科目の概要 | 従来の集中型システムでは解決できなかったシステム課題をマイクロコンピュータなどの工学技術と分子生物学といった科学（サイエンス）との融合から発生した自律分散システムのコンセプトとともに，システム構築法やその性質について解説する。また、具体的な応用例としてロボットシステムへの応用事例について系統的に解説する。 | ||||
| 授業方針 | 1 自律分散システムのコンセプトを理解して説明できる能力を養う。 2 コンセプトに基づいたマイクロコンピュータを応用した自律分散システムの構築法の基礎知識とその理解を促進させる。 3 自律分散システムの基本三特性について理解して説明できる能力を養う。 4 自律分散システムの応用として，群・知能ロボットを捉え基本三特性の視点から分析理解できる基礎力を養う。 | ||||
授業項目 | 時数 | 達成目標（習得すべき内容） |
| 自律分散システムのコンセプトと定義 | 集中システムの問題点を踏まえて自律分散システムのコンセプトと定義および位置づけを説明できる。 | |
| 自律可制御性・自律可協調性 | 制御性と協調性という二つの観点から自律分散システムと従来システムとの相対的な位置づけを説明できる。 | |
| オンライン拡張性 | 自律分散システムのアーキテクチャ上でオンラインプロパティを実現するための技術のひとつであるオンライン拡張性について理解し、機能モジュールの拡張、サブシステムの拡張、システムの拡張の三つのレベルの拡張について説明できる。 | |
| フォールトトレラント性 | 自律分散システムのアーキテクチャ上でオンラインプロパティを実現するための技術のひとつであるフォールトトレラント性について、従来の信頼性との相違点を理解し説明できる。 | |
| オンライン保守性 | 自律分散システムのアーキテクチャ上でオンラインプロパティを実現するための技術のひとつであるオンライン保守性について、従来システムにおける課題理解に基づいて、保守技術の要点とアプローチを説明できる。 | |
| 自律分散ロボットシステム | 自律分散システムの応用としての群ロボットシステムの一般的な構成と、中央集権型ロボットシステムと比較した自律分散型ロボットシステムとの特徴および形態的分類について説明できる。 | |
| ロボット間通信 | 複数のロボットが協調的に行動するために必要となるロボット間での通信方法について、事例を用いて説明できる。 | |
| 群知能ロボット | 群知能ロボットの集団行動の根源となる「協調」について、創発的アプローチと高度知能を口して協調を意図的に行うアプローチの二つのアプローチについて、事例を用いて説明できる。 | |
| マルチエージェントによる協調行動強化学習 | マルチエージェントロボットにおける各種協調行動学習のアプローチの基礎を理解し、ロボットの行動獲得に関してロボット模型やシミュレータに対して摘要できる。 |
ルーブリック | |||
評価項目 | 理想的な到達レベルの目安 | 標準的な到達レベルの目安 | 未到達レベルの目安 |
| 自律分散システムのコンセプトと定義と基本性質 | 集中システムの問題点を踏まえて自律分散システムのコンセプトと定義および位置づけを説明できる。制御性と協調性という二つの観点から自律分散システムと従来システムとの相対的な位置づけを説明できる。 | 自律分散システムのコンセプトと定義および位置づけを集中システムと対比して説明できる。制御性と協調性という二つの基本性質を説明できる。 | 自律分散システムのコンセプトと定義および位置づけを説明できなない。また，制御性と協調性という二つの基本性質を説明できない。 |
| オンラインプロパティを実現するための技術 | オンライン拡張性・フォールトトレラント性・オンライン保守性について理解し、各々の性質について従来システムの課題に対する理解に基づいて正確に説明できる。 | オンライン拡張性・フォールトトレラント性・オンライン保守性の概要について理解し、各々の性質について従来システムの課題に対する理解に基づいてその要点を概略説明できる。 | オンライン拡張性・フォールトトレラント性・オンライン保守性の概要も理解しておらず、その要点を概略説明できない。 |
| 自律分散ロボットシステム | 自律分散システムの応用としての群ロボットシステムの一般的な構成と、中央集権型ロボットシステムと比較した自律分散型ロボットシステムとの特徴および形態的分類について説明できる。 | 自律分散システムの応用としての群ロボットシステムの一般的な構成と，その特徴および形態的分類についての概略を説明できる。 | 自律分散システムの応用としての群ロボットシステムの一般的な構成と，その特徴および形態的分類についての概略を説明できない。 |
| 群知能ロボット | 群知能ロボットの集団行動の根源となる「協調」について、創発的アプローチと高度知能を口して協調を意図的に行うアプローチの二つのアプローチについて、事例を用いて説明できる。 | 群知能ロボットの集団行動の根源となる「協調」について、事例を用いて解略を説明できる。 | 群知能ロボットの集団行動の根源となる「協調」について、事例を用いて解略を説明できない。 |
| 評価方法及び 総合評価 | 定期試験（中間試験、期末試験）６０％、演習および課題４０％として授業内容の理解度を評価し、総合得点６０点以上で目標達成とみなす。なお、演習課題の提出遅れは評価しない。 |
| 学習方法 | 授業を聴講し理論を身につけるとともにPBL演習等において実例課題に対する解決策の総合的な考察とプログラミングを含めた実務的な検討を通して理解を深める。 |
| 学生への メッセージ | |
| 学修単位への対応 | 本科目は90分の授業に対して、授業中40分点度、放課後・家庭で90分程度の自学自習が課せられます。 |
| 本校教育目標との対応 | JABEE学習教育目標との対応 | ||||