JP2017519314A - 製品、材料及び製造工程の統合化された設計向けのモデルを活用した計算プラットフォーム - Google Patents

製品、材料及び製造工程の統合化された設計向けのモデルを活用した計算プラットフォーム Download PDF

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Abstract

モデリングシェーマを用いてサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関し、計算プラットフォーム上で計算を用いた設計の拡張性を実装し、サブジェクト領域のモデリングを行うための方法及びシステムは、ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素としての新規サブジェクトを、モデルレポジトリに埋めることを含む。同方法は、埋められたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーとサブジェクト情報対話レイヤーを生成すること及び埋められたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用ＧＵＩ画面を生成することを含む。この方法は、さらに、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合することを含む。

Description

本発明は材料及び製品の統合化された設計向けの計算プラットフォームに関し、特に、製造設計並びに材料、製造工程及び製品の開発を計算プラットフォーム上で行うための方法とシステムに関する。しかしこれらに限定するものではない。
（明細書に使用される用語の定義）
本明細書において使用される「拡張性」という表現は、計算プラットフォームの機能の拡張であって、これにより、新規材料、製品、工程及びシミュレーションモデル用の支援を計算プラットフォームへ有線接続せずとも容易に追加できることを意味する。
本明細書において使用される「モデリングシェーマ」という表現は、ドメインエンティティーメタモデルとドメインエンティティーモデルとの間の関係、及びこれらのモデルをモデルデータベースのために使用しうるコンテキストを指す。
本明細書において使用される「ビューモデル」という表現は、システムアーキテクチャまたはエンタープライズアーキテクチャの構築に使用される整合的ビュー集合を定義する枠組を指す。本明細書のコンテキストにおいては、「ビュー」は、インターフェイスと通信するデータ構造のインスタンスを指す。
本明細書において使用される「グローバルステート」という表現は、プラットフォームで任意の時点に解決中の設計問題を成す設計要素の状態を記述したデータ要素集合を指す。本明細書のコンテキストにおいては、設計要素は製品、材料または製造工程であってよい。
以上の定義は本分野での表現に追加される。
（発明技術の背景）
製造工程は多数の複雑なプロセスから構成される。これらの複雑なプロセスは材料表の設定をはじめ様々な材料の取り扱いおよび処理技術に至るまで多様である。これらの複雑なプロセスは物流やエンジニアリングの課題を生じる。これらの課題には変化するエンジニアリング設計、異なる製造部署間での情報の断絶、テストやトライアルで生じるコストの記録維持も含む。増大し続ける競争及び変化する顧客のニーズに伴って製品設計と開発ニーズにかかる時間を削減しなければならない。製造業者は製品ライフサイクル管理サイクルを早めるとともに製造費を節約する方法を求めている。
２０１２年１２月５日に申請されたインド特許出願番号３４５６／ＭＵＭ／２０１２には、計算を用いる設計とモデリングに関する方法が開示されており、その内容全体を本明細書では参考までに含めた。プラットフォーム領域において、拡張性は、サービス指向アーキテクチャとしての統合アーキテクチャを用いるコンポーネントのプラグアンドプレイ統合としてとらえられる。このような場合において、プラットフォームが提供する統合バスにインターフェイスを登録することによってプラットフォームに新規コンポーネントを統合する。このプラットフォームにあるその他のコンポーネントはインターフェイスを介して新規コンポーネントと相互に作用する。しかし、実装コンポーネントは、その他のコンポーネントに対しては未知の部分のままとなっている。この種の拡張性は大型アプリケーションには適するが、材料、製品、製造工程を強力な知識のエンジニアリングや機械の学習機能と統合する設計を支援するプラットフォームのニーズには適さない。こうしたプラットフォームにおいては新規材料、製品や製造工程を円滑に支援する手段を追加することが必要になる。材料、コンポーネント、製造工程のモデルが不明なオブジェクトであってはならない。これらのモデルはプラットフォームのその他の主要コンポーネントから見え、統合化された方法で処理することができる必要がある。知識サービスは知識の表現基準となるオントロジー要素を認識する必要がある。同様にデータマイニングコンポーネントはデータを正しく解釈し、結果を正しい文脈に入れるためのドメインモデル要素アクセスが必要である。これらのモデルがプラットフォーム上のファーストクラスエンティティーとなるアーキテクチャが必要である。
従って、先述のデメリットを制限し、材料、製品、製造工程の設計等の要素をプラットフォーム上のその他の既存要素と統合するプラットフォームが必要となる。
（本発明の目的）
既知の技術の１つまたは複数の課題を改善するか、少なくとも有用な代替手段を提供することを意図する、本発明における枠組が持つ目的の一部について以下で説明する。
本発明の一つの目的は、材料、製品、及びこれらの製造工程の統合化された設計を行うため、新規エンジニアリングソリューションの開発を加速化する、モデルを活用した計算プラットフォームを提供することである。
本発明のもう一つの目的は、材料、製品、及びこれらの製造工程の統合化された設計を行うため、モデルを活用しない実装技術に関連するデメリットを制限する、モデルを活用した計算プラットフォームを提供することである。
本発明のさらにもう一つの目的は、材料、製品、及びこれらの製造工程の統合化された設計を行うため、新材料、製品、及び製造工程のための支援手段を自由に追加できる、モデルを活用した計算プラットフォームを提供することである。
本発明のその他の目的と優位性は本発明の範囲をこれに限定することは意図されていない付随する図面を参照しつつ読むと以下の説明からさらに明らかとなる。
（概要）
この概要においては、材料、製品、製造工程の統合化された設計用のモデルを活用した計算プラットフォームに関連したコンセプトを紹介する。この概要は本発明のすべての本質的特長を特定することを意図するものではなく、本発明の範囲を規定し、限定することも意図していない。
一つの実施形態において、モデリングシェーマを用いた一つのサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算を用いる設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でのモデリングを行うための方法とシステムを提供する。この方法には、ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素としてのモデルレポジトリを新たなサブジェクトで埋めることを含む。この方法は、代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成することを含む。さらに、この方法は、代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用のＧＵＩ画面を生成することを含む。さらに、この方法は、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合することを含む。この目的のために、同方法は統合を実現するためにマッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成することを含み、それによって、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して拡張性を実現する。
付属図を参照しつつ詳細説明を以下で提供する。各図において参照番号の最も左の数字は、参照番号が最初に現れる図を示す。特長やモジュールなどの参照のために、同じ番号を図面全てを通して使用している。
本発明の実施形態に従ったモデリングシェーマのブロック図を示す。 本発明の実施形態に従ったサンプルモデルのブロック図を示す。 本発明の実施形態に従った、シミュレーションツールインターフェイスに対するモデルを活用したアプローチのブロック図を示す。 本発明の実施形態に従った、ＧＵＩ（グラフィカルユーザーインターフェイス）画面に対するモデルを活用したアプローチのブロック図を示す。 本発明の一実施形態に従って、モデリングシェーマを用いるサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算による設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域のモデリングを行うための、モデルを活用した計算システムを実装したネットワーク環境を図解したものである。 本発明の一実施形態に従って、モデリングシェーマを用いるサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算による設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域のモデリングを行うための方法を図解したものである。
同分野の当行者であれば,これらのブロック図が本発明対象の原則を具現化した説明用システムの概念図を表すことを把握できる。同様に、フローチャート、流れ図等の図がコンピュータで読み取り可能な媒体を用いて、大部分が表示可能であり、コンピュータまたはプロセッサによって、これに従って実行され、コンピュータまたはプロセッサが明示的に表記されているか否かに関わらず、異なる工程を表すことも把握可能であるべきである。
管理、エンジニアリング及び製造工程において複雑な工程を処理するために従来型システムが持つ欠点には、製造工場全体に渡って製造工程の変動性の制御以外にも製品ライフサイクルの管理にも投入される時間と資源が大量であることが含まれる。これらの欠点がコンピュータを用いるソリューションを選択する製造を指向させ、これによりコストを大幅に節約でき、開発を早めることが可能である。本発明では製品設計及び開発のエンジニアリング及び管理を視覚化するプラットフォームを導入する。
さらに、インド特許出願番号３４５６／ＭＵＭ／２０１２において参照先として開示された従来型システムにおいて、ドメインエンティティーモデルは個別の問題または複数の同種の問題に対して派生されたものであり、開発時期に決定されている。さらに、問題ごとに固有の論理は開発時期にエンコードされる。従って、ユーザーが選択できる対処範囲は、必要な論理オブジェクトが開発済みでシステム配備に伴ってバンドルされた、特定の同種の問題を解決するに限定される。さらに、ユーザーはこれらの問題に固有の、関連する設計工程を作成または変更することができるのみである。しかしこの意味においては、ユーザーは、初期定義されたサービス、ルール、ユーザー入力画面等に埋め込まれたプログラミングロジックなどの内蔵オブジェクトの使用のみに制限されている。ユーザー定義の設計プロセスが実行される場合、ランタイムデータはドメインエンティティーモデルのモデリング開発時に初期定義された表に保存される。データ構造の共通性や標準化が存在しないので、ある問題のソリューションを別のそれと動的に関連付けることができない。例えば、自動車のギアとクラッチの設計に関連した二つの分離された問題について考察する。二つの分離された問題クラスを解決するため、ギアとクラッチ固有のモデルやその他のオブジェクトがプラットフォームデベロッパーによって作成され、実行ファイルが作成される。内蔵オブジェクトを使用して固有の問題を独立的に解決することができる。しかし、ユーザーは二つのソリューションを組み合わせて共通の要素について推論を行うことはできない。二つのソリューションを組み合わせるには再度デベロッパーの関与が必要になる。デベロッパーはこうした状況に対処するための固有ソリューションを事前に作成するための共通事項を把握しなければならない。
本発明のモデリングスキームは問題領域を一般化することによってこうした懸念を解決する。問題ドメインはドメインエンティティーメタモデルを使用して記述される。固有のドメインエンティティーモデルはドメインエンティティーメタモデルのインスタンスである。上記の例におけるギアとクラッチは、ドメインエンティティーメタモデルの要素である、初期定義された「コンポーネント」要素のインスタンスとしてモデル化されている。従って、ユーザーは固有の問題に対してドメインエンティティーモデルを定義することができる。
さらに、ユーザーがドメインエンティティーモデルを利用して個別のロジックを定義する開発環境も利用できる。このために、ユーザーは固有の問題を解決するために内蔵オブジェクトに依存する必要がない。ドメインエンティティーメタモデルはドメインエンティティーモデル（ギアとクラッチモデル等）が表現される手段である共通言語を提供できる。従って、両者間の関係を確立できる。共通言語は、画面デザインプログラム、シミュレーションツールアダプタ等の一般的ユーティリティーを開発する際に重要な役割も果たし、ＧＵＩ画面生成とシミュレーションツール統合の機能を自動化ことが可能になる。このような情報がないと、画面はドメインエンティティーモデル別に独立的に実装されなければならなくなる。同様にシミュレーションツールの統合はドメインエンティティーモデル別に独立的に実装されなければならない。
さらに、ユーザー定義モデル上のユーザー定義ロジックの実行時に生成されたランタイムデータは、一般化構造に保存されている。生成データは、ユーザー定義ドメインエンティティーモデルと初期定義されたドメインエンティティーインスタンスメタモデルに準拠する。データ構造が一般化されるに伴い、異なる二つの問題のソリューションを組み合わせ、二者間の共通性を識別することが容易になる。
本発明は、モデリングシェーマを用いたサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関し、計算による設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域のモデリングを行うためのシステムと方法に関する。
別段の具体的表記がなされていない限り、以下の説明より明らかなように、本発明を一貫して、「埋める」、「代入する」、「統合する」、「マッピング」、「達成する」又は「実現する」等の表記は、コンピュータシステムまたは同様の電子的処理の検出デバイスの動作やプロセスを指すものであって、これらのシステムやデバイスは、コンピュータシステムのレジスターやメモリ内部で物理的（電子的）数量として表されたデータを操作して、コンピュータシステムのメモリやレジスターまたはその他の同様な情報ストレージ、転送や表示器に物理的数量として同様に表わされるその他のデータに変換するものである。
ここにいうシステム及び方法は本発明の固有の実施形態に限定されない。さらに、各システムや各方法のモジュールは、本発明に記述されているその他のモジュールや方法からは独立的かつ別個に実装可能である。各モジュール及び方法は、その他のモジュール及びその他の方法と組み合わせて使用することができる。
一実施形態に従って、本発明は、モデリングシェーマを用いたサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関し、計算による設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域のモデリングを行うためのシステムと方法を開示する。
モデルを活用した本発明の計算プラットフォームは、処理装置、メモリ及びモデルレポジトリを有するコンピュータシステムに実装される。モデルを活用した計算プラットフォームは、サブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算を用いた設計の拡張性を実装し、サブジェクト領域モデリングを行うことができる。このサブジェクト領域は、コンポーネント、材料、製造工程、現象、及びシミュレーションモデルを含むことができる。新規サブジェクトは、コンポーネント、材料、製造工程、現象、及びシミュレーションモデルを含むサブジェクト領域のインスタンスを含むことができる。さらに、モデリングシェーマを用いてモデルを活用した計算プラットフォームを実装することができる。
モデリングシェーマは、各サブジェクト領域に対応するドメインエンティティーメタモデル、サブジェクト領域にある各サブジェクトに対応するドメインエンティティーモデル、サブジェクト領域にあるサブジェクトのインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスメタモデル、サブジェクト領域にあるサブジェクトのインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスモデルを含むことができる。さらに、ドメインエンティティーメタモデルは、サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する。エンティティーの一般構造は、例えばコンポーネントの部分、特徴（幾何学的または機能的）、要件、制約等の、任意の注目コンポーネントを指定するために必要な構造を定義することができる。さらに、ドメインエンティティーモデルは固有のドメインエンティティーを、例えば、コンポーネントメタモデルのインスタンスとしてのギアなど、固有のコンポーネントのモデルドメインエンティティーメタモデルのインスタンスとして指定する。さらに、ドメインエンティティーインスタンスメタモデルは、サブジェクト領域にあるエンティティーインスタンスの一般構造を指定する。例えば、注目コンポーネントのインスタンスを指定するために必要な構造、すなわち設計中の固有のギア、を定義するコンポーネントインスタンスメタモデルが挙げられる。この観点において、エンティティーインスタンスは対応するエンティティーの仕様に準拠する必要がある。従って、ドメインエンティティーインスタンスメタモデルとドメインエンティティーメタモデルの間には仕様の関係が存在しうる。さらに、ドメインエンティティーインスタンスモデルは、ドメインエンティティーモデルのドメインエンティティーインスタンスを指定するが、これはドメインエンティティーインスタンスメタモデルによって指定された構造に則して保存可能である。例えば、ギアコンポーネントモデルに準拠する設計中の固有ギアを挙げる。
本実施形態に従い、モデリングシェーマを用いたサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算プラットフォーム上での計算を用いた設計の拡張性を実装し、サブジェクト領域のモデリングを行うための方法は、ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素として新規サブジェクトをモデルレポジトリに埋めることを含む。さらに、同方法は、埋められたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーとサブジェクト情報対話レイヤーを生成すること及び埋められたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用ＧＵＩ画面を生成することを含む。この目的のための同方法は、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合することを含む。その次に、同方法は前記の統合を実現するために前記のマッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成することを含み、それにより、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して拡張性を実現する。
もう一つの実施形態においては、このモデル活用方法は、代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成することを含む。サブジェクト統合レイヤーは、サブジェクトと計算プラットフォームとのインターフェイスを含む。この観点において、コンポーネント、材料、製造工程、現象、及びシミュレーションツールのインスタンスを含むサブジェクトのインターフェイスは、フィーチャー値とフィーチャーとは、対応するコンポーネントインスタンスとコンポーネントとが関連付けられているときしか関連付けられないという制約を課す。さらに、サブジェクト情報対話レイヤーはデータベースシェーマ、オブジェクトリレーショナルマッピング、トランザクション管理、及びキャッシュ管理を含むことができる。
もう一つの実施形態においては、このモデル活用方法は、代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用のＧＵＩ画面を生成することを含む。この観点においてＧＵＩ画面生成は、ビューモデル、ビューモデルと画面要素間のマッピング、ビューモデルとプラットフォームサービスメッセージ間のマッピング、及びドメインエンティティーとプラットフォームサービスから画面要素を識別するための一組のレンダリングルールに基づく。さらに、ＧＵＩ画面は、グローバルステートオントロジー要素とサービスが所与のときに適切な画面要素を識別する、メモリに保存された一組のレンダリングルールによって自動的に生成可能である。例えば、レンダリングルールは、テキストボックスを使用してレンダリング可能な「パラメーター」オブジェクトを指定し、ボタンをクリックするとサービスを起動できる。従って、以上のルールを使用することによって、ビューモデル、画面要素及び適切なマッピングが自動生成可能となる。
例えば、温度調節プロセスのために加熱速度と温度を入力として取得し、グローバルステートにある対応する要素を更新するサービスの場合、このサービス専用のＧＵＩ画面が自動生成される。入力テキストボックスが二個ある生成画面が作成され、パラメーターを指定でき、サービスを起動する一個のボタンが生成され、ビューモデルは二個のパラメーターとサービスを表す要素を含み、ビューモデル要素は画面に表示された入力テキストボックスとボタンにマップされ、ビューモデル要素はパラメーターを表すグローバルステート要素及びサービスにマップされる。
もう一つの実施形態において、モデルを活用した方法はユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合することを含む。ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップし、さらに、上述のマッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成してこの統合を実現する。この観点において生成シミュレーションツールアダプタはデータをグローバルステートオントロジーにあるモデル要素から読取り、外部シミュレーションツールのユーザー定義形式での入力を準備する。次に、生成シミュレーションツールアダプタは、外部シミュレーションツールによって生成された出力を読み取り、モデル要素をグローバルステートオントロジーに代入する。
本明細書に記載の説明や請求項を一貫して、「含む」及びその類語形態である「含み」や「含んでいる」等の言葉は「限定せずに含む」ことを意味し、例えば、他の添加物、成分、整数や手順を排除することは意図されていない。「例示的」とは「一例」を意味し、優先的又は最適な実施形態を示すことは意図されていない。「などの」や「のような」は制限的意味ではなく、例示のために用いられる。
ファームウェア及び/又はソフトウェア実装については、本明細書に説明される機能を実行するモジュール（例えば、手順、機能など）を用いて方法を実装することができる。マシンで読み取り可能であって命令を実際に具現化しうる媒体を使用して本明細書に説明される方法を実装できる。例えば、ソフトウェアコードとプログラムをメモリに保存し、プロセッサに実行させることができる。
その他のファームウェア及び/又はソフトウェア実装において、機能はコンピュータで読み取り可能な非一時的媒体に１つまたは複数の命令やコードとして保存することができる。その例として、データ構造によってエンコードされたコンピュータ読み取り可能な媒体やコンピュータプログラムでエンコードされたコンピュータ読み取り可能な媒体を含む。コンピュータ読み取り可能な媒体はメーカーの商品という形態をとっていてもよい。コンピュータ読み取り可能な媒体は物理コンピュータの記憶媒体を含む。記憶媒体は、コンピュータからアクセス可能な利用可能な媒体であってよい。限定するのではなく、例までに掲げると前記のようなコンピュータ読み取り可能な媒体はＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、ＣＤ-ＲＯＭまたはその他の光学式ディスクストレージ、磁気ディスクストレージまたはその他の磁気ストレージデバイス、または所望のプログラムコードを命令またはデータ構造の形で保存するために使用でき、コンピュータからアクセス可能なその他の任意の媒体を含む。本明細書にいうディスクには、コンパクトディスク（ＣＤ）、レーザーディスク（登録商標）、光学式ディスク、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）、フロッピーディスク、ブルーレイディスクを含む。ここにディスクは通常、データを磁気的に再生あるいはデータをレーザー方式で光学的に再生している。上記の組み合わせもコンピュータ読み取り可能な媒体の範囲に含めるべきである。
個々での説明が本発明の原理を説明するのみであることに注意しなければならない。従って、本分野の当業者なら、本明細書に明示的に記載されていないが、本発明の原理を具体化した多様な応用を工夫することができ、本発明の精神と範囲に含められる。さらに、本明細書に説明されているすべての例は、読者が本分野の進歩のために、発明者によって寄与された発明の原理とコンセプトを理解するために、明示的に教育学的目的のためにのみ原理的に意図されており、ここに掲げられた例や条件に限定されずに解釈されるべきものである。さらに、本発明の実施形態固有の例にとどまらず本発明の原理、外観や実施形態を説明したすべての説明文は、それらと同等なものも含むことが意図されている。
材料、製造工程及び製品の統合化された設計ためのモデルを活用した計算プラットフォームが実装される方法は、図１、２、３及び４に詳細に説明されている。
図１は本発明のモデリングシェーマ１００のブロック図である。さらにモデリングシェーマは番号１００で表される。シェーマの基幹コンポーネントは、ドメインエンティティーメタモデル１０２、ドメインエンティティーモデル１０４、ドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６、ドメインエンティティーインスタンスモデル１０８である。インスタンスモデルとインスタンスメタモデルは１１２メタモデルとモデルによってそれぞれ指定されている。その一方、エンティティーモデルとエンティティーインスタンスモデルは、それぞれ、１１４エンティティーメタモデルとエンティティーインスタンスメタモデルのインスタンスである。本発明は、プラットフォーム上で新規エンジニアリングソリューションの開発を大幅に加速しうるモデルを活用するエンジニアリング能力を提供する。本発明は、モデリング基盤を提供するが、そこではソリューションの大部分はモデルを用いて指定される。
図１に示される通り、本発明のドメインモデルは、材料、コンポーネント、プロセス(製造と試験)、現象及びシミュレーションモデル等のサブジェクト領域に沿って整理されている。これらのサブジェクト領域のドメインモデルを図１に示されるシェーマで整理した。さらに、ドメインエンティティーメタモデル１０２は、サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する。例えば、コンポーネントメタモデルは、任意の注目コンポーネント（コンポーネントの部品、フィーチャー（幾何学的、機能的）、要求事項、制約等）を指定するために必要な構造を定義する。ドメインエンティティーモデル１０４は、固有のドメインエンティティーのモデルをドメインエンティティーメタモデル１０２（コンポーネントメタモデルのインスタンスとしてのギアなど固有のコンポーネントのモデル）のインスタンスとして指定する。ドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６は、サブジェクト領域にあるエンティティーインスタンスの一般構造を規定する。（例えば、コンポーネントインスタンスメタモデルは、設計中の固有のギアと同様な任意の注目コンポーネントインスタンスを指定するために必要な構造を定義する。）エンティティーインスタンスは、対応するエンティティーの仕様に準拠しなければならないので、ドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６とドメインエンティティーメタモデル１０２の間には仕様関係が存在する。ドメインエンティティーモデル１０４で指定されたドメインエンティティーインスタンスモデル１０８は、ドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６によって規定された構造に対応して保存されている。例えば、ギアコンポーネントモデルに準拠する設計中の固有ギア。
コンポーネントメタモデルは、１つまたは複数の関連フィーチャーエンティティーを持つコンポーネントエンティティーである二つのエンティティーを指定する。コンポーネントインスタンスメタモデルは、コンポーネントインスタンスが一つまたは複数のフィーチャー値を持つこと、コンポーネントインスタンスが関連付けられたコンポーネントを持ち、フィーチャー値が関連付けられたフィーチャーを持つこと、さらに、フィーチャー値とフィーチャーとが、対応するコンポーネントインスタンスとコンポーネントとが関連付けられているときのみ関連付け可能であるという制約を規定する。コンポーネント「ギア」の例示モデルは、コンポーネントメタモデルのインスタンス例とみなされる。
図２は、サブジェクト領域「コンポーネント」の小さい断片に対するモデリングシェーマの実施形態を図解したものである。図２の下半分のモデルは、これらのメタモデルを基にギアという固有のコンポーネントがいかに実体化されるかを表す。実体化されたギアのシェーマを格納する４つの主要ブロックは、コンポーネントメタモデルブロック２１６、コンポーネントインスタンスメタモデルブロック２１８、ギアモデルブロック２２０、温度調節プロセスインスタンスブロック２２２を含む。コンポーネントメタモデルのインスタンスとしてのギアモデルが最初に作成される。メタエンティティー「コンポーネント」のインスタンスとしてのこのコンポーネントエンティティー「ギア」及びメタエンティティー「フィーチャー」のインスタンスとしてのフィーチャーエンティティー「ピッチ直径」と「歯数」が「ギア」に関連付けられて作成される。ギアモデルが作成されると、任意の数のギアインスタンスが設定される。
さらに、図２の右下にインスタンスの一例を示す。このインスタンスにはフィーチャー「ピッチ直径」(単位はわかりやすくするため省略してある)と「歯数」のそれぞれにフィーチャー値「１０」と「２０」がある。サブジェクト領域のインタープリターは、対応するエンティティーとエンティティーインスタンスメタモデルのセマンティクス（意味）をエンコードする。これらのセマンティクスが整うと、新規コンポーネント、材料、製造工程の支援を構築するため、対応するメタモデルのインスタンスに代入される。
さらに、新規エンジニアリングソリューションの構築には、モデルへの代入に加え、必要な新規シミュレーションツールを統合するためのアダプタ構築、設計工程を実行している間にユーザー対話のために必要なＧＵＩ画面（４０４）の構築、レポジトリへの必要な知識と知識サービスの代入などのいくつかの項目が関わる。
モデル活用技術を使用したシミュレーションツールアダプタは３００を通して提供されるように生成される。各シミュレーションツールは専用のデータビューを持つ。図３に示すように、ドメインエンティティーとドメインインスタンスモデルに対して、これらのデータビューが必要とする情報を提供しうるツール固有のデータビューがマップされる。例えば、ギアコンポーネントの温度調節プロセスで生じる熱伝導現象をシミュレートするために、温度調節プロセスモデル、熱伝導現象モデル、ギアコンポーネントモデル(特に幾何学的部品)、材料モデル等の必須要素に対してシミュレーションツール入出力仕様がマップされる。以上のマッピング仕様に基づくツール固有のアダプタが自動生成される。アダプタは、グローバルステートに指定されたモデル要素からデータを読込み、シミュレーションツールが必要とする形式で入力を作成する。シミュレーションツールが実行完了すると、ツールで生成された出力を読み取り、指定モデル要素をグローバルステートに代入する。
さらに、モデル活用技術を使用したユーザー対話のために必要なＧＵＩ画面が生成される。画面はグローバルステートのモデル要素からデータを取得し、モデル要素をグローバルステートに代入する。画面のデータビューは、画面固有のビューモデルを使用してエンコードされる。画面要素はビューモデル要素にマップされる。画面とビューモデルの間に二通りの同期が行われる。ビューモデルが変化するたびに画面は更新され、ユーザーが画面コントロールから値を指定するたびに、ビューモデルも更新される。画面とグローバルステート間の対話はＰＲＥＭＡＰプラットフォームサービスを介して実行される。ビューモデル要素はサービスとサービスメッセージにマップされる。サービスメッセージは、グローバルステートオントロジー要素を使用して定義される。即ち、ビューモデルもグローバルステートオントロジー要素にマップされる。サービス用の入力メッセージはマップ済みのビューモデル要素に基づいて作成される。ビューモデルは出力メッセージに応じて更新される。
図４は、サービス、グローバルステートオントロジー、ビューモデル、及び画面の間の関係４００を図解したものである。これらのモデルを基に、ＧＵＩ画面実装が自動生成される。ＨＴＭＬ、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ（登録商標）コードはモデルから生成される。ＨＴＭＬは画面要素の表示に使用され、ＪａｖａＳｃｒｉｐｔは生成されたビューモデルのエンコードに使用される。ビューモデルのＪａｖａＳｃｒｉｐｔコードはＲＥＳＴ（ＲＥｐｒｅｓｅｎｔａｔｉｏｎａｌ Ｓｔａｔｅ Ｔｒａｎｓｆｅｒ）を使用したサービスインターフェイスを通して提供されるＰＲＥＭＡＰプラットフォームサービスを起動する。プラットフォームと画面の間で転送される全てのデータはＪＳＯＮ（ＪａｖａＳｃｒｉｐｔ Ｏｂｊｅｃｔ Ｎｏｔａｔｉｏｎ）形式にエンコードされる。
さらに、ＧＵＩ画面は、グローバルステートオントロジー要素とサービスが所与のときに適切な画面要素を識別する一組のレンダリングルールによって自動的に生成されることもできる。例えば、「パラメーター」オブジェクトを指定するレンダリングルールは、テキストボックスを使用してレンダリングされ、ボタンをクリックするとサービスが起動される。以上のルールを使用することによって、ビューモデル、画面要素、適切なマッピングが自動生成可能となる。
例えば、温度調節プロセスのために加熱速度と温度を入力として取得し、グローバルステートにある対応する要素を更新するサービスの場合、このサービス専用のＧＵＩ画面が自動生成される。入力テキストボックスが二個ある生成画面が作成され、パラメーターを指定でき、サービスを起動する一個のボタンが生成され、ビューモデルは二個のパラメーターとサービスを表す要素を含み、ビューモデル要素は画面に表示された入力テキストボックスとボタンにマップされ、ビューモデル要素はパラメーターを表すグローバルステート要素及びサービスにマップされる。
図５は、モデリングシェーマを用いたサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算プラットフォーム上で計算を用いた設計の拡張性を実装し、サブジェクト領域のモデリングを行うためのモデルを活用した計算システム５０２を実装したネットワーク５００を図解したものである。モデルを活用した計算システム５０２は、例えばラップトップコンピュータ、ノートブック、ワークステーション、メインフレームコンピュータ、サーバ等の各種通信装置として実装可能である。本明細書に説明されているモデルを活用した計算システム５０２は、ルーター、ブリッジ、サーバ、計算デバイス、ストレージデバイス等を含む各種ネットワークデバイスを含むネットワーク環境にも実装可能である。
一つの実施形態において、モデルを活用した計算システム５０２は、一括してデバイス５０４と称する一つまたは複数の計算デバイス５０４−１、５０４−２・・・５０４−Ｎ、及びモデルレポジトリ５０８と、ネットワーク５０６を介して個別に接続されている。デバイス５０４は、携帯デバイス、ラップトップその他の携帯コンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、パーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）、スマートフォン等として具体化することができるが、これらに限定されるものではない。デバイス５０４はモデルを活用した計算システム５０２の近傍に配置しても、モデルを活用した計算システム５０２の拠点から地理的に離して設置してもよい。さらに、デバイス５０４は相互に近接させても地理的に離して設置してもよい。
ネットワーク５０６は無線または有線ネットワーク、またはこれらを組み合わせたものであってもよい。ネットワーク５０６は相互接続された個別ネットワークの集合体として、単一の大規模ネットワーク（インターネットまたはイントラネット）として機能することが可能である。ネットワーク５０６は、イントラネット、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドエリアネットワーク（ＷＡＮ）、インターネット等類似の種類の異なるネットワークのうちの一つとして実装してもよい。ネットワーク５０６は、各種プロトコルを使用した異なる種類のネットワークの合成網を成す、専用ネットワークまたは共有ネットワークのいずれかであることができ、例えば、ハイパーティスト転送プロトコル（ＨＴＴＰ）、伝送制御プロトコル/インターネットプロトコル（ＴＣＰ/ＩＰ）等を使用して相互通信を行う。
モデルレポジトリ５０８は、限定されることなく、エンタープライズデータベース、リモートデータベース、ローカルデータベース等これらの類似のものとして実装することができる。モデルレポジトリ５０８はモデルを活用した計算システム５０２の近傍に配置しても、モデルを活用した計算システム５０２及びデバイス５０４の拠点から地理的に離して設置してもよい。さらに、モデルレポジトリ５０８は相互に近接させても地理的に離して設置してもよい。さらに、モデルレポジトリ５０８はデバイス５０４の内部またはモデルを活用した計算システム５０２の内部に実装してもよく、モデルレポジトリ５０８は単一のデータベースとして実装することもできる。
一つの実施形態において、モデルを活用した計算システム５０２はプロセッサ５１２を含む。プロセッサ５１２は、一つまたは複数のマイクロプロセッサ、マイクロコンピュータ、マイクロコントローラ、デジタル信号プロセッサ、中央演算デバイス、ステートマシン、論理回路、及び/又は演算命令に基づいて信号を操作する任意のデバイスとして実装されることができる。各種機能の中でもとりわけプロセッサは、メモリに保存されたコンピュータ読出し可能命令を取得して実行するように構成されている。
この図に示される、プロセッサとして表記された任意の機能ブロックを含む各種要素の機能は、適切なソフトウェアと関連してソフトウェアを実行可能なハードウェアをはじめ専用ハードウェアの使用によって提供される。これらの機能は、プロセッサから提供される場合、単一専用プロセッサ、単一共有プロセッサまたは一部が共有された複数の個別プロセッサによって提供される。さらに、プロセッサという用語をここで明示的に使用しているが、ソフトウェアを実行可能なハードウェアのみを意味するものと解釈されるものではなく、限られることなくデジタル信号プロセッサ（ＤＳＰ）ハードウェア、ネットワークプロセッサ、用途専用集積回路（ＡＳＩＣ）、フィールドプログラム可能ゲートアレイ（ＦＰＧＡ）、ソフトウェア格納用の読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、不揮発性ストレージも黙示的に含む。その他のハードウェア、従来型及び/又はカスタム品目も含まれている。
さらに、モデルを活用した計算システム５０２はインターフェイス５１０を含む。インターフェイス５１０は、モデルを活用した計算システム５０２がネットワーク５０６のエンティティーと、又は相互に、対話できる各種のソフトウェアとハードウェアインターフェイスを含んでもよい。インターフェイス５１０は各種ネットワークやプロトコルタイプの範囲内で複数の通信を容易にすることができる。各種ネットワークには例えば、ＬＡＮ又はケーブル等の有線ネットワーク、及び例えば、ＷＬＡＮ、携帯電話、又は衛星通信ネットワーク等の無線ネットワークを含む。
モデルを活用した計算システム５０２はメモリ５１４を含んでもよい。メモリ５１４はプロセッサ５１２と接続させてもよい。メモリ５１４には、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、消去可能プログラム可能ＲＯＭ、フラッシュメモリ、ハードディスク、光学式ディスク、磁気テープなどの、例えば、揮発性メモリ、静的ランダムアクセスメモリ（ＳＲＡＭ）、動的ランダムアクセスメモリ（ＤＲＡＭ）、及び/又は不揮発性メモリを含む当分野において既知のコンピュータが読出し可能な媒体を含むことができる。
さらに、モデルを活用した計算システム５０２にはモジュール５１６やデータ５１８を含むこともできる。モジュール５１６はプロセッサ５１２と接続でき、特に、特定タスクを実行したり特定の抽象データ型を実装したルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造等を含むことができる。モジュール５１６はさらに、信号プロセッサ、ステートマシン、論理回路及び/又は演算命令に基づいて信号を操作する任意のデバイスまたはコンポーネントとしても実装可能である。さらに、モジュール５１６はハードウェアに実装することができ、命令は処理装置/プロセッサまたはこれらを組み合わせたものによって実行可能である。本発明のもう一つの実施形態において、モジュール５１６は、プロセッサ/処理ユニットによって実行されるときに既述の機能のうちいずれでも実行可能なマシン読出し可能な命令(ソフトウェア)であることができる。
一実施形態において、モジュール５１６は、ドメインモデリングモジュール５２０、サブジェクト実装モジュール５２２、ＧＵＩモデリングモジュール５２４、ツール統合モジュール５２６、その他のモジュール５２８を含むことができる。その他のモジュール５２８は、モデルを活用した計算システム５０２が実行するアプリケーションまたは機能を補完するプログラムまたはコード化命令を含むことができる。さらに、データ５１８は、グローバルステートデータ５３０、モデリングデータ５３２、その他のデータ５３４を含むことができる。その他のデータ５３４はとりわけ、モジュール５１６内で一つまたは複数のモジュールが実行されて処理、受信または生成されるデータを保存するためのレポジトリとして機能することができる。データ５１８はモデルを活用した計算システム５０２内部のものとして表記されているが、データ５１８が、モデルを活用した計算システム５０２と接続しうる外部レポジトリ内にあってもよいことが理解される。
一つの実施形態において、モデルを活用した計算システム５０２は、サブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、計算を用いる設計の拡張性とサブジェクト領域モデリングのために実装される。このサブジェクト領域は、コンポーネント、材料、製造工程、現象、シミュレーションモデルを含むことができる。新規サブジェクトは、コンポーネント、材料、製造工程、現象、シミュレーションモデルを含むサブジェクト領域のインスタンスを含むことができる。さらに、モデルを活用した計算システム５０２を、モデリングシェーマ１００を用いた計算プラットフォームに実装することができる。
モデルを活用した計算システム５０２は、ドメインエンティティーメタモデル１０２のドメインエンティティーモデル１０４に対応するデータ要素を埋めることによって、モデルレポジトリ５０８内に新規サブジェクトを定義するためのドメインモデリングモジュール５２０を含むことができる。さらに、モデルを活用した計算システム５０２は、埋められたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーとサブジェクト情報統合レイヤーを生成するためのサブジェクト実装モジュール５２２を含むことができる。さらに、モデルを活用した計算システム５０２は、埋められたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用に、前記メモリに保存されたレンダリングルールに基づいてＧＵＩ画面を生成するためのＧＵＩモデリングモジュール５２４を含むことができる。モデルを活用した計算システム５０２は、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、前記の拡張性を実現するために前記マッピングに基づくシミュレーションツールアダプタを生成するための、ツール統合モジュール５２６を含むことができる。
本実施形態に従い、モデルを活用した計算システム５０２は、各サブジェクト領域に対応するドメインエンティティーメタモデル１０２、サブジェクト領域にある各サブジェクトに対応するドメインエンティティーモデル１０４、サブジェクト領域のサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６、サブジェクト領域にあるサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスモデル１０８を含むモデリングシェーマ１００を使用して、計算プラットフォームに実装することができる。さらに、ドメインエンティティーメタモデル１０２は、サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定するように構成される。エンティティーの一般構造はコンポーネントの部分、（幾何学的または機能的）フィーチャー、要件、制約といった、任意の注目コンポーネントを指定するために必要な構造を定義することができる。さらに、ドメインエンティティーモデル１０４は例えばコンポーネントメタモデルのインスタンスとしてのギアなどの固有コンポーネントのモデルドメインエンティティーメタモデル１０２のインスタンスとして、固有のドメインエンティティーを指定するように構成される。さらに、ドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６は、サブジェクト領域にあるエンティティーインスタンスの一般構造を指定するように構成される。例えば、任意の注目コンポーネントインスタンスを指定するために必要な構造、すなわち設計中の固有のギアを定義するコンポーネントインスタンスメタモデルを指定する。この観点において、エンティティーインスタンスは対応するエンティティーの仕様に準拠する必要がある。従って、ドメインエンティティーインスタンスメタモデルとドメインエンティティーメタモデルの間には仕様の関係が存在しうる。さらに、ドメインエンティティーインスタンスモデル１０８は、ドメインエンティティーモデル１０４のドメインエンティティーインスタンスを指定するように構成され、これはドメインエンティティーインスタンスメタモデル１０６によって指定された構造に則して保存可能である。例えば、ギアコンポーネントモデルに準拠する設計中の固有ギア。
もう一つの実施形態において、サブジェクト統合レイヤーを通じて計算プラットフォームとのサブジェクトインターフェイスを含むための、サブジェクト実装モジュール５２２がさらに構成される。この観点において、コンポーネント、材料、製造工程、現象、シミュレーションツールのインスタンスを含むサブジェクトのインターフェイスは、フィーチャー値とフィーチャーは、対応するコンポーネントインスタンスとコンポーネントが関連付けられているときしか関連付けられないという制約を課す。さらに、サブジェクト実装モジュール５２２は、サブジェクト情報対話レイヤーを通してデータベースシェーマ、オブジェクトリレーショナルマッピング、トランザクション管理、キャッシュ管理を含むように構成される。
もう一つの実施形態において、ＧＵＩモデリングモジュール５２４は、ビューモデル、ビューモデルと画面要素間のマッピング、ビューモデルとプラットフォームサービスメッセージ間のマッピング、ドメインエンティティーとプラットフォームサービスから画面要素を識別するための一組のレンダリングルールに基づいて、ＧＵＩ画面を生成するように構成される。この観点においてＧＵＩ画面生成は、ビューモデル、ビューモデルと画面要素間のマッピング、ビューモデルとプラットフォームサービスメッセージ間のマッピング、ドメインエンティティーとプラットフォームサービスから画面要素を識別するための一組のレンダリングルールに基づく。さらに、ＧＵＩモデリングモジュール５２４は、グローバルステートオントロジー要素とサービスが所与のときに適切な画面要素を識別する、メモリ５１４に保存された一組のレンダリングルールを使用してＧＵＩ画面を自動生成するように構成される。例えば、レンダリングルールは、テキストボックスを使用してレンダリング可能な「パラメーター」オブジェクトを指定し、ボタンをクリックするとサービスを起動できる。従って、以上のルールを使用することによって、ビューモデル、画面要素、適切なマッピングが自動生成可能となる。
もう一つの実施形態において、ツール統合モジュール５２６は、データをグローバルステートオントロジーのモデル要素から読出し、ユーザー定義形式での入力を前記外部シミュレーションツールに生成シミュレーションツールアダプタを利用して作成することによって、外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合するように構成される。
もう一つの実施形態において、ツール統合モジュール５２６はさらに、前記外部シミュレーションツールによって生成された出力を読み取ることによって前記外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合し、モデル要素をグローバルステートオントロジーに、生成済みのシミュレーションツールアダプタを通して代入するように構成される。
図６は、本発明の一実施形態に従って、モデリングシェーマを用いるサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して、一個のプロセッサと一個のモデルレポジトリから構成されるコンピュータで計算による設計の拡張性を実装し、計算プラットフォームでサブジェクト領域のモデリングを行うためのモデル６００を図解したものである。方法６００は、コンピュータで実行可能な命令の一般的コンテキストにおいて説明しうる。概して、コンピュータ実行可能命令は、特定の機能を実行するまたは特定の抽象的データ型を実装する、ルーチン、プログラム、オブジェクト、コンポーネント、データ構造、手順、モジュール、機能を含むことができる。方法６００は、機能が通信網で結ばれたリモート処理デバイスによって実行される分散計算環境においても実行可能である。分散計算環境において、コンピュータ実行可能命令は、メモリストレージデバイスを含むローカルとリモートコンピュータ記憶媒体の両方に配置可能である。
方法６００の説明順序は限定として解釈されることを意図しておらず、任意の数の説明済みの方法ブロックを任意の順序で組み合わせ、方法６００または代替方法を実施することができる。さらに、個々のブロックは、本明細書に説明されている本発明の精神と範囲から乖離せずに方法６００から削除可能である。さらに、方法６００は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェアまたはこれらを組み合わせたものに実装することができる。一実施形態において、方法６００はモデルを活用した計算システム６０２等の計算システムに実装しうる。
方法６００を参照すると、ブロック６０２において、ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素としてのモデルレポジトリに新たなサブジェクトを代入する。一実施形態において、ドメインモデリングモジュールは、ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素を代入することによって、モデルレポジトリに新規サブジェクトを定義するように構成される。
ブロック６０４において、代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成する。もう一つの実施形態においては、サブジェクト実装モジュールは、代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成するように構成される。
ブロック６０６において、代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用のＧＵＩ画面を生成する。一実施形態において、代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用の、前記メモリに保存されたレンダリングルールに基づいてＧＵＩモデリングモジュールは、ＧＵＩ画面を生成するように構成される。
ブロック６０８において、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールは計算プラットフォームと統合される。一実施形態において、ツール統合モジュールは、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合するように構成される。
ブロック６１０において、前記統合を実現するための前記マッピングからシミュレーションツールアダプタを生成する。一実施形態において、ツール統合モジュールは、前記の統合を実現するために前記のマッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成するように構成され、ここに、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して前記の拡張性を実現する。
コンポーネントの製造のために材料、材料構造、適切な形状、適切なプロセスのための実施形態が、構造的特徴及び/又は方法に固有の用語を用いて説明されたとはいえ、請求項は説明された固有の特徴または方法に必ずしも限定されるものではないことが理解されなければならない。むしろ固有の特徴と方法は、スマトメーターのデータを使用して人間活動を決定するための例示的実施形態として開示されている。
（技術進歩）
本発明により提供される技術進歩には以下のことの実現が含まれる。
・新規エンジニアリングソリューションの開発を速める、材料、製造工程、製品の統合化された設計のためのモデルを活用した計算プラットフォーム。
・モデルを用いない実装技術に関連する欠点を解消する、材料、製造工程と製品の統合化された設計用モデルを活用した計算プラットフォーム。
・新材料、製品、製造工程のための支援手段を自由に追加できる材料、製品、これらの製造工程の統合化された設計用モデルを活用した計算プラットフォーム。
前記の具体的実施例は本発明の実施例が持つ一般的性質を充分に明らかにしているので、現状の知識を適用することにより他者は前記の一般的概念から乖離することなく前記の具体的実施例を異なる用途のために変更および/または適合することができる。従って、同適合や変更は本発明の実施例と同等の物としての意味およびその範囲で理解されることが意図されるべきであり、意図されている。従って、本明細書に記載された実施例は優先的実施例に基づいて説明されていると同時に、同分野の技能を有する者は本明細書に記載された実施例が本明細書で説明された実施例の意図および範囲で変更しても実践可能であることが認められる。

Claims (22)

  1. モデリングシェーマを用いてサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関し、プロセッサとモデルレポジトリから構成されるコンピュータにおいて、計算プラットフォーム上で計算を用いる設計の拡張性を実装し、サブジェクト領域のモデリングを行うためのモデルを活用した方法であって、
    前記モデリングシェーマは、各サブジェクト領域に対応するドメインエンティティーメタモデル、サブジェクト領域にある各サブジェクトに対応するドメインエンティティーモデル、サブジェクト領域のサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスメタモデル、及びサブジェクト領域にあるサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスモデルを含み、
    ドメインエンティティーメタモデルのドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素として、モデルレポジトリに新たなサブジェクトを代入する工程と、
    代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成する工程と、
    代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用のＧＵＩ画面を生成する工程と、
    ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターをサブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールは計算プラットフォームと統合される工程と、
    前記統合を実現するために前記のマッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成する工程であって、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して拡張性を実現する工程と、
    を含む方法。
  2. 前記ドメインエンティティーメタモデルは、前記サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する請求項１記載の方法。
  3. 前記ドメインエンティティーモデルは固有のドメインエンティティーを前記ドメインエンティティーメタモデルのインスタンスとして指定する請求項１記載の方法。
  4. 前記ドメインエンティティーインスタンスメタモデルは、前記サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する請求項１記載の方法。
  5. 前記ドメインエンティティーインスタンスモデルは、ドメインエンティティーモデルのドメインエンティティーインスタンスを規定する請求項１記載の方法。
  6. 前記サブジェクト領域はコンポーネント、材料、製造工程、現象、及びシミュレーションモデルを含む請求項１記載の方法。
  7. 前記サブジェクト統合レイヤーは計算プラットフォームとのサブジェクトインターフェイスを含む請求項１記載の方法。
  8. 前記サブジェクト情報対話レイヤーは、データベースシェーマ、オブジェクトリレーショナルマッピング、トランザクション管理、及びキャッシュ管理を含む請求項１記載の方法。
  9. 前記ＧＵＩ画面を生成する工程は、ビューモデル、ビューモデルと画面要素間のマッピング、ビューモデルとプラットフォームサービスメッセージ間のマッピング、及びドメインエンティティーとプラットフォームサービスから画面要素を識別するための一組のレンダリングルールに基づく請求項１記載の方法。
  10. 生成シミュレーションツールアダプタは、データをグローバルステートオントロジーにあるモデル要素から読取り、前記外部シミュレーションツールのユーザー定義形式での入力を準備する請求項１記載の方法。
  11. 生成シミュレーションツールアダプタは、前記外部シミュレーションツールによって生成された出力を読み取り、モデル要素をグローバルステートオントロジーに代入する請求項１記載の方法。
  12. モデリングシェーマを用いてサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関し、計算を用いる設計の拡張性を実装し、計算プラットフォーム上でサブジェクト領域のモデリングを行うためのモデルを活用した計算システムであって、
    前記モデリングシェーマは、各サブジェクト領域に対応するドメインエンティティーメタモデル、サブジェクト領域にある各サブジェクトに対応するドメインエンティティーモデル、サブジェクト領域のサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスメタモデル、及びサブジェクト領域にあるサブジェクトインスタンスに対応するドメインエンティティーインスタンスモデルを含み、
    プロセッサと、
    前記プロセッサと接続されたメモリと、
    モデルレポジトリと、
    前記プロセッサと接続され、前記ドメインエンティティーメタモデルの前記ドメインエンティティーモデルに対応するデータ要素を代入することによって、前記モデルレポジトリに新たなサブジェクトを定義するドメインモデリングモジュールと、
    前記プロセッサと接続され、前記代入されたサブジェクトデータ要素からサブジェクト統合レイヤーおよびサブジェクト情報対話レイヤーを生成するサブジェクト実装モジュールと、
    前記プロセッサと接続され、前記メモリに保存されたレンダリングルールに基づいて、代入されたサブジェクトデータ要素からユーザー対話用のＧＵＩ画面を生成するＧＵＩモデリングモジュールと、
    前記プロセッサと接続され、ユーザー定義外部シミュレーションツールパラメーターを前記サブジェクトデータ要素にマップすることにより、ユーザー定義外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合し、前記統合を実現するために前記マッピングからのシミュレーションツールアダプタを生成し、そのことにより、前記計算プラットフォーム上でサブジェクト領域にある新規サブジェクトに関して前記拡張性を実現するツール統合モジュールと、
    を、具備する計算システム。
  13. 前記ドメインエンティティーメタモデルは、前記サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する請求項１２記載のシステム。
  14. 前記ドメインエンティティーモデルは固有のドメインエンティティーを前記ドメインエンティティーメタモデルのインスタンスとして指定する請求項１２記載のシステム。
  15. 前記ドメインエンティティーインスタンスメタモデルは、前記サブジェクト領域にあるエンティティーの一般構造を規定する請求項１２記載のシステム。
  16. 前記ドメインエンティティーインスタンスモデルは、ドメインエンティティーモデルのドメインエンティティーインスタンスを規定する請求項１２記載のシステム。
  17. 前記サブジェクト領域はコンポーネント、材料、製造工程、現象、及びシミュレーションモデルを含む請求項１２記載のシステム。
  18. 前記サブジェクト統合レイヤーは計算プラットフォームとのサブジェクトインターフェイスを含む請求項１２記載のシステム。
  19. 前記サブジェクト情報対話レイヤーは、データベースシェーマ、オブジェクトリレーショナルマッピング、トランザクション管理、及びキャッシュ管理を含む請求項１２記載のシステム。
  20. 前記ＧＵＩモデリングモジュールは、ビューモデル、ビューモデルと画面要素間のマッピング、ビューモデルとプラットフォームサービスメッセージ間のマッピング、及びドメインエンティティーとプラットフォームサービスから画面要素を識別するための一組のレンダリングルールに基づいて、ＧＵＩ画面を生成する請求項１２記載のシステム。
  21. 前記ツール統合モジュールは、グローバルステートオントロジーのモデル要素からデータを読出し、前記生成シミュレーションツールアダプタを利用してユーザー定義形式での入力を前記外部シミュレーションツールに作成することによって、前記外部シミュレーションツールを前記計算プラットフォームと統合する請求項１２記載のシステム。
  22. 前記ツール統合モジュールはさらに、前記外部シミュレーションツールによって生成された出力を読み取ることによって前記外部シミュレーションツールを計算プラットフォームと統合し、モデル要素をグローバルステートオントロジーに、生成済みのシミュレーションツールアダプタを通して代入する請求項１２記載のシステム。
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