JP7110385B2 - モデル比較装置 - Google Patents

Description

本発明は、ソフトおよびシステムのモデルの設計・管理に係り、特に、モデル比較装置に関する。

ソフト及びシステムの設計・管理において、作成したモデルを変換するための技術として、例えば特許文献１に記載される技術が提案されている。
特許文献１では、一旦作成されたクラス図を見直す際に、最適なデザインパターンによるクラス図の設計を支援する、クラス図変換装置およびクラス図変換プログラムを提供することを目的としている。そのため、クラス図変換装置は、設計者等により選択されたクラス図変換の適用箇所のパターンを、パターン判定ロジックに基づき特定し、その特定したパターンについて変換可能な１つ以上の変換後のパターンを表示装置に表示させる。そして、クラス図変換装置は、適用箇所の選択情報に示される変換前のクラス図を、設計者等により選択された変換後のパターンに変換し、表示装置に表示することができる。よって、設計者等は、表示装置に表示された１つ以上の変換後のパターンの中から、最適な変換後のパターンを選択することができるため、各パターン（デザインパターン）についての高度な知識を必要とすることがなく、クラス図を変換することが可能となる旨、特許文献１に開示されている。

特開２０１４－０９２９２０号公報

異なる設計者が作成した複数のモデルは用語や抽象度（概念の階層の深さ）が異なるため、差分や共通部の抽出が困難であり、比較を行うためのモデルの変換が必要である。
しかしながら、モデルを変換する特許文献１に開示される技術では、モデルで使用されている用語の変換が想定されていない。そのため、異なる設計者が作成した複数のモデルの比較が行えない。

そこで、本発明は、モデルで使用されている用語やその抽象度の変換を可能とし得るモデル比較装置を提供する。

上記課題を解決するため、本発明に係るモデル比較装置は、モデルを入力する入力部と、機能及び／又は名称を概念の抽象度に応じて階層的に記憶する記憶部と、前記入力部より入力された入力モデルに応じて、前記記憶部より対応する機能及び／又は名称を選択し、前記入力されたモデル内の機能及び／又は名称を前記選択された機能及び／又は名称に置換するモデル内名称置換部と、前記モデル内名称置換部により置換された前記入力されたモデルに含まれる機能及び／又は名称と前記比較対象のモデルに含まれる機能及び／又は名称とを比較することにより、前記入力されたモデルの抽象度が前記比較対象のモデルの抽象度と同等となるように前記モデルを変換するモデル抽象化部と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、モデルで使用されている用語やその抽象度の変換を可能とし得るモデル比較装置を提供することが可能となる。
上記した以外の課題、構成及び効果は、以下の実施形態の説明により明らかにされる。

本発明の一実施例に係る実施例１のソフト管理装置（モデル比較装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。 自動運転システムの認識機能を一例とした、図１に示すモデル内名称記憶部のデータ構造、入力モデル、比較基準のモデル、及び抽象化モデルを示す図である。 図１に示すソフト管理装置（モデル比較装置）の処理フローを示すフローチャートである。 本発明の他の実施例に係る実施例２のソフト管理装置（モデル比較装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。 本発明の他の実施例に係る実施例３のソフト管理装置（モデル比較装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。 図５に示すモデル内名称記憶部のデータ構造であるツリー構造を示す図である。 図５に示すソフト管理装置（モデル比較装置）の処理フローを示すフローチャートである。

本明細書において、モデルを構成する機能及び／又は名称のうち、「名称」は、モデルに含まれる各機能の接続関係或いは相互に送受信される信号を含む。
また、「抽象度」とは、例えば、モデルで使用されている用語が機能を示す名称である場合は、当該機能名称の下位概念から上位概念までの階層構造の階層のレベルを抽象度とする。或いは、機能を示す名称がツリー構造で格納されている場合はそのツリーの階層レベルが抽象度となる。なお、抽象度は概念の階層の深さと称される場合もある。
以下、図面を用いて本発明の実施例について説明する。

図１は、本発明の一実施例に係る実施例１のソフト管理装置（モデル比較装置）の概略構成を示す機能ブロック図である。図１に示すように、ソフト管理装置１（モデル比較装置、以下ではソフト管理装置と称する。）は、モデル入力部２、モデル内名称記憶部３、モデル内名称置換候補抽出部４、モデル内名称決定部５、モデル内名称置換部６、モデル抽象化部７、及びモデル出力部８を備える。モデル入力部２は、ユーザが変換したいモデルの入力を受け付ける。モデル内名称記憶部３は、比較基準となるモデル内に記述されている各要素の名称及び／又は機能とその上位および下位の概念の用語に対して、同語及び同義語を抽象度（概念の階層の深さ）によって階層化して記憶している。モデル内名称置換候補抽出部４は、ユーザによりモデル入力部２を介して入力されたモデルに記述されている各要素の名称及び／又は機能に対し、モデル内名称記憶部３に記憶されている名称から対応する置換候補を抽出する。すなわち、モデル内名称置換候補抽出部４は、入力されたモデルに応じて、モデル内名称記憶部３より対応する機能及び／又は名称を置換候補として選択する機能を有する。モデル内名称決定部５は、モデル内名称置換候補抽出部４において抽出した置換候補から置換する機能及び／又は名称を決定する。モデル内名称置換部６は、モデル内名称決定部５において決定した機能及び／又は名称でモデル入力部２を介して入力されたモデル内の機能及び／又は名称を置換する。モデル抽象化部７は、モデル内名称置換部６において、記述している要素の機能及び／又は名称が置換されたモデルをモデル内名称記憶部３の詳細後述する階層構造を用いて、比較基準のモデルと同等の抽象度にモデルを抽象化する。モデル出力部８は、モデル抽象化部７で抽象化されたモデルを出力する。

モデル内名称置換候補抽出部４、モデル内名称決定部５、モデル内名称置換部６、及びモデル抽象化部７は、例えば、図示しないＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）などのプロセッサ、各種プログラムを格納するＲＯＭ、演算過程のデータを一時的に格納するＲＡＭ、外部記憶装置などの記憶装置にて実現されると共に、ＣＰＵなどのプロセッサがＲＯＭに格納された各種プログラムを読み出し実行し、実行結果である演算結果をＲＡＭ又は外部記憶装置に格納する。

図２は、自動運転システムの認識機能を一例とした、図１に示すモデル内名称記憶部３のデータ構造、入力モデル、比較基準のモデル、及び抽象化モデルを示す図である。図２において説明を分かり易くするため、モデル内名称記憶部３、モデル入力部２を介して入力された入力モデル、比較基準のモデル、及び抽象化モデルを同一図中に示している。なお、比較基準のモデルについて、モデル内名称記憶部３中に記憶領域を設け、当該記憶領域に比較基準のモデルを格納しても良く、これに代えて、モデル内名称記憶部３とは異なる図示しない記憶部に比較基準のモデルを格納する構成としても良い。
また、比較基準のモデルは、過去に作成され格納されたモデル或いはモデル入力部２を介して入力されたモデルであっても良い。このようにモデル入力部２を介して入力されたモデルの場合は、例えば、モデルとして２種類のモデルをユーザがモデル入力部２を介して入力し、一方のモデルを入力モデルとして、他方のモデルを比較基準のモデルとする場合等を想定している。

図２に示すように、モデル内名称記憶部３のデータ構造は、自動運転システムの認識機能を一例としていることから、例えば、モデルで使用されている用語が機能を示す名称である場合は、「認識」及び「検出」等が最上位概念（セル：Ｒ）としてモデル内名称記憶部３に格納されている。また、最上位概念（セル：Ｒ）の一つ下の下位概念、すなわち、一つ下の階層（セル：ＲＯ）には、「物体認識」、「オブジェクト認識」、及び「障害物認識」等が格納されている。この階層（セル：ＲＯ）の一つ下の下位概念、すなわち、一つ下の階層には、「静的物体認識」、「静止物体認識」、及び「静止物認識」等（セル：ＲＯＳ）と、「動的物体認識」、「動体認識」、及び「移動物体認識」等（セル：ＲＯＤ）とが同一階層に格納されている。
「静的物体認識」、「静止物体認識」、及び「静止物認識」等（セル：ＲＯＳ）の一つ下の下位概念、すなわち、最下位の階層には、「信号検出」及び「信号認識」等（セル：ＲＯＳＴ）と、「道路標識認識」、「標識検出」、及び「標識認識」等（セル：ＲＯＳＳ）が格納されている。
「動的物体認識」、「動体認識」、及び「移動物体認識」等（セル：ＲＯＤ）の一つ下の下位概念、すなわち、最下位の階層には、「通行人認識」、「人間認識」、及び「歩行者認識」等（セル：ＲＯＤＰ）と、「四輪車認識」、「自動車認識」、「車両検出」、「車両認識」等（セル：ＲＯＤＶ）が格納されている。

次に、ソフト管理装置１の動作について説明する。図３は、図１に示すソフト管理装置１の処理フローを示すフローチャートである。
以下では、自動運転システムの論理アーキテクチャのモデルに適用した例を示す。

ステップＳ１１では、ソフト管理装置１を構成するモデル入力部２にて、ユーザにより入力されたモデルを受け付ける。なお、ここでユーザにより入力されたモデルを図２に示す入力モデルと想定する。

ステップＳ１２では、ソフト管理装置１を構成するモデル内名称置換候補抽出部４が、上述のステップＳ１１で入力されたモデルに含まれる各名称に対して、モデル内名称記憶部３から置換候補を抽出する。置換候補の抽出においては、モデル内名称記憶部３の最下位の階層から一致する名称を検索する。最下位の階層に一致する名称がない場合は、一つ上位の階層にて同様に検索し、一致する名称が見つかる、或いは最上位層まで一致する名称が見つからないまで、同様に検索と検索する階層の上位化を繰り返す。ここで、仮に、最上位層まで一致する名称が見つからない場合は、そのモデルの独自点として置換しない名称として扱う。置換候補の抽出の例として、例えば図２では、入力モデルを構成する、「車両検出」、「信号検出」、及び「標識検出」が含まれているモデル内名称記憶部３のセル内の名称が置換する名称の候補として抽出される。具体的には、「車両検出」については、同一のセル（ＲＯＤＶ）に格納されている「車両認識」、「四輪車認識」、及び「自動車認識」等が置換する名称の候補として抽出される。「信号検出」については、同一のセル（ＲＯＳＴ）に格納されている「信号認識」等が置換する名称の候補として抽出される。また、「標識検出」については、同一のセル（ＲＯＳＳ）に格納されている「標識認識」及び「道路標識認識」等が置換する名称の候補として抽出される。

ステップＳ１３では、ソフト管理装置１を構成するモデル内名称決定部５が、上述のステップＳ１１で入力されたモデルに含まれる各名称に対して得られた上記置換候補から置換する名称を決定する。例えば図２では、モデル内名称記憶部３において、比較基準のモデル内の名称を参照して、「車両検出」に対して「車両認識」が置換する名称として決定される。これは、人力モデルにおける「検出」が、比較基準のモデルにおいては「認識」に対応することから、上述のように「車両検出」に対して「車両認識」が置換する名称として決定される。同様に、「信号検出」に対して「信号認識」が置換する名称として決定され、「標識検出」に対して「標識認識」が置換する名称として決定される。なお、モデルの自動比較や表記の揺れの防止を目的として置換する名称を、例えば図２に示すようなセルを特定する記号（例えば、物体認識であれば「ＲＯ」）として選択しても良い。

ステップＳ１４では、ソフト管理装置１を構成するモデル内名称置換部６が、入力されたモデルに含まれる各名称を上述のステップＳ１３にて決定した名称に置換する。例えば図２では、入力モデルを構成する「車両検出」が「車両認識」に置換され、「信号検出」が「信号認識」に置換され、「標識検出」が「標識認識」に置換される。

ステップＳ１５では、ソフト管理装置１を構成するモデル抽象化部７が、上述のステップＳ１４で得られたモデルを、モデル内名称記憶部３の階層構造を用いて比較基準のモデルの抽象度と合致するように抽象化する。抽象化は例えば図２に示すように、モデル内名称記憶部３の階層構造において、上位の階層の名称が同一の複数の要素を一つの要素に統合すること（階層の統一化）で行われる。例えば図２では、名称が置換された入力モデルにおいて、「車両認識」（セルＲＯＤＶ）、「信号認識」（セルＲＯＳＴ）、及び「標識認識」（セルＲＯＳＳ）が、これらの上位階層である「物体認識」（セルＲＯ）として抽象化される。これにより、例えば論理機能の数が著しく異なるような抽象度の異なる２つのモデルの抽象度の統一が行え、上記２つのモデルから共通部分や差分の抽出が実施可能となる。

ステップＳ１６では、ソフト管理装置１を構成するモデル出力部８が、ユーザに対して変換したモデル（抽象化後のモデル）を提示（表示）する。
なお、上述のようにステップＳ１２を実施することで、モデル内名称の自動置換が可能となる。一方で、完全自動ではなくなるが、ステップＳ１２において、最上位層まで置換候補が見つからなかった場合に、ステップＳ１３においてユーザに手動でモデル内名称記憶部３の中から置換する名称を選択させる構成としても良い。
また、本実施例では、名称の置換について説明したが、名称の置換に限らず、モデルを構成する機能を置換しても良く、或いはモデルを構成する機能及び各要素の名称を置換しても良い。

以上の通り本実施例によれば、モデルで使用されている用語やその抽象度の変換を可能とし得るソフト管理装置を提供することが可能となる。

図４は、本発明の他の実施例に係る実施例２のソフト管理装置の概略構成を示す機能ブロック図である。本実施例ではソフト管理装置１ａが、更にモデル内類似度計算部９を有する構成とした点が実施例１と異なる。その他の構成は、上述の実施例１と同様であり、以下では、実施例１と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

図４に示すように、ソフト管理装置１ａは、実施例１で示したソフト管理装置１にモデル内名称類似度計算部９を追加で備えている。本実施例に係るソフト管理装置１ａは、上述の実施例１に係るソフト管理装置１の処理フローにおけるステップＳ１２およびステップＳ１３において、ソフト管理装置１ａが入力されたモデルに含まれる各名称に対して複数の置換候補を抽出し、利用者に提示し、利用者が抽出された置換候補から置換後の名称を選択する実施形態である。複数の置換候補の抽出は、ステップＳ１２において、モデル内名称類似度計算部９がモデル内名称記憶部３に含まれる名称に対して、モデル入力部２を介して入力されたモデル内の名称との類似度を例えば最小編集距離として計算し、類似度が例えば上位３位以内の名称を置換候補から抽出することで行われる。本実施例に係るソフト管理装置１ａでは、仮に、入力されたモデル内の名称と一致する名称がモデル内名称記憶部３に含まれている必要がないため、モデル内名称記憶部３に記憶しなければいけないデータ量を少なくできる。換言すれば、本実施例に係るソフト管理装置１ａでは、入力されたモデル内の名称と一致する名称がモデル内名称記憶部３に含まれていない場合であっても、類似名称がモデル内名称記憶部３に存在すれば、その後の抽象化は可能なため、モデル内名称記憶部３に格納すべきデータ量を削減できる。

以上の通り本実施例によれば、実施例１の効果に加え、モデル内名称記憶部３に格納すべきデータ量を削減できる。

図５は本発明の他の実施例に係る実施例３のソフト管理装置の概略構成を示す機能ブロック図であり、図６は図５に示すモデル内名称記憶部のデータ構造であるツリー構造を示す図である。本実施例では、モデル内名称記憶部３に格納されるデータの構造をツリー構造とすると共に、モデル内名称置換候補抽出部４を不要とした点が実施例１と異なる。その他の構成は、上述の実施例１と同様であり、以下では、実施例１と同一の構成要素に同一符号を付し、実施例１と重複する説明を省略する。

図５に示すように、本実施例に係るソフト管理装置１ｂは、モデル入力部２、モデル内名称記憶部３、モデル内名称決定部５、モデル内名称置換部６、モデル抽象化部７、及びモデル出力部８を備える。モデル内名称記憶部３は、比較基準となるモデル内に記述されている各要素（機能）のカテゴリのツリー構造である。例えば自動運転システムのモデルに含まれる「認識機能」に対しては、図６に示すツリー構造を用いることができる。図６に示すように、ツリー構造は、最上位概念が「認識」であり、最上位概念の一つ下の下位概念、すなわち、一つ下の階層には、「物体認識」、「地図認識」、及び「測位認識」等に枝分かれしている。「物体認識」の階層の一つ下の階層は、「静的物体認識」及び「動的物体認識」に枝分かれしている。更に「動的物体認識」の階層の一つ下の階層、すなわち、最下位の階層は、「車両認識」、「歩行者認識」、及び「動物認識」等に枝分かれしている。モデル内名称決定部５は、モデル入力部２を介して入力されたモデルに記述されている各名称に対して、ユーザがモデル内名称記憶部３のツリー構造を用いて、置換後のモデル内名称を選択する。モデル入力部２、モデル内名称置換部６、モデル抽象化部７及びモデル出力部８は、上述の実施例１と同様である。

次に、ソフト管理装置１ｂの動作について説明する。図７は、図５に示すソフト管理装置１ｂの処理フローを示すフローチャートである。
ステップＳ２１では、ソフト管理装置１ｂを構成するモデル入力部２にて、ユーザにより入力されたモデルを受け付ける。

ステップＳ２２では、ソフト管理装置１ｂを構成するモデル内名称決定部５が、上述のステップＳ２１で入力されたモデルに含まれる各名称に対して、対応するモデル内名称記憶部３のツリー構造をユーザに提示し、ユーザは上位概念から下位概念へツリー構造を辿って置換後の名称を選択する。ここで、ツリー構造のユーザへの提示は、例えば、対話的な画面表示等で実現される。

ステップＳ２３では、ソフト管理装置１ｂを構成するモデル内名称置換部６が、入力されたモデルに含まれる各名称を上述のステップＳ２２で決定した名称に置換する。

ステップＳ２４では、ソフト管理装置１ｂを構成するモデル抽象化部７が、上述のステップＳ２３で得られたモデルを、モデル内名称記憶部３のツリー構造の階層を用いて比較基準のモデルの抽象度と合致するように抽象化する。

ステップＳ２５では、ソフト管理装置１ｂを構成するモデル出力部８が、ユーザに対して変換したモデル（抽象化後のモデル）を提示（表示）する。

なお、本実施例のように、モデル内名称記憶部３をツリー構造のデータ構造とすることにより、例えばモデル内の要素のカテゴリ分けやグルーピング等といった後のモデルの分析作業が容易となる。また、上述の実施例１に比べ、モデル内名称記憶部３に記憶すべきデータ量を削減することが可能となる。

以上の通り本実施例によれば、実施例１の効果に加え、例えばモデル内の要素のカテゴリ分けやグルーピング等といった後のモデルの分析作業の容易化が可能となる。

なお、上述の実施例１及び実施例２では、ステップＳ１５を実行する構成、実施例３では、ステップＳ２４を実行する構成について説明したが、これに限られるものではない。
これらステップＳ１５、ステップＳ２４を有しない構成としても良い。

また、上述の実施例１、実施例２及び実施例３では、比較基準のモデルを設定する構成について説明したがこれに限られるものではない。例えばその分野における一般的な概念体系などを基準として記憶部の作成や抽象化を行っても良い。

なお、本発明は上記した実施例に限定されるものではなく、様々な変形例が含まれる。
例えば、上記した実施例は本発明を分かりやすく説明するために詳細に説明したものであり、必ずしも説明した全ての構成を備えるものに限定されるものではない。また、ある実施例の構成の一部を他の実施例の構成に置き換えることが可能であり、また、ある実施例の構成に他の実施例の構成を加えることも可能である。また、各実施例の構成の一部について、他の構成の追加・削除・置換をすることが可能である。また、上記の各構成、機能、処理部、処理手段等は、それらの一部又は全部を、例えば集積回路で設計する等によりハードウェアで実現しても良い。また、上記の各構成、機能等は、プロセッサがそれぞれの機能を実現するプログラムを解釈し、実行することによりソフトウェアで実現しても良い。各機能を実現するプログラム、テーブル、ファイル等の情報は、メモリや、ハードディスク、ＳＳＤ（Ｓｏｌｉｄ Ｓｔａｔｅ Ｄｒｉｖｅ）等の記録装置、または、ＩＣカード、ＳＤカード、ＤＶＤ等の記録媒体に置くことができる。

１，１ａ，１ｂ…ソフト管理装置（モデル比較装置）、２…モデル入力部、３…モデル内名称記憶部、４…モデル内名称置換候補抽出部、５…モデル内名称決定部、６…モデル内名称置換部、７…モデル抽象化部、８…モデル出力部、９…モデル内類似度計算部

Claims (6)

1. モデルを入力する入力部と、
   機能及び／又は名称を概念の抽象度に応じて階層的に記憶する記憶部と、
   前記入力部より入力された入力モデルに応じて、前記記憶部より対応する機能及び／又は名称を選択し、前記入力されたモデル内の機能及び／又は名称を前記選択された機能及び／又は名称に置換するモデル内名称置換部と、
   前記モデル内名称置換部により置換された前記入力されたモデルに含まれる機能及び／又は名称と比較対象のモデルに含まれる機能及び／又は名称とを比較することにより、前記入力されたモデルの抽象度が前記比較対象のモデルの抽象度と同等となるように前記モデルを変換するモデル抽象化部と、を備えることを特徴とするモデル比較装置。
2. 請求項１に記載のモデル比較装置において、
   前記モデル内名称置換部は、前記入力されたモデルに含まれる機能及び／又は名称を置換する際、前記比較対象のモデルに含まれる機能及び／又は名称を参照した上で、前記記憶部に記憶される機能及び／又は名称の中から機能及び／又は名称を選択することを特徴とするモデル比較装置。
3. 請求項１に記載のモデル比較装置において、
   前記記憶部は、モデルを構成する機能及び／又は名称を、同義語を含み、下位概念から上位概念までの階層構造の階層のレベルを抽象度によって階層化し記憶することを特徴とするモデル比較装置。
4. 請求項１に記載のモデル比較装置において、
   前記記憶部は、モデルを構成する機能及び／又は名称を、カテゴリのツリー構造として記憶し、ツリーの階層レベルを抽象度とすることを特徴とするモデル比較装置。
5. 請求項２に記載のモデル比較装置において、
   前記入力部より入力された入力モデルを構成する機能及び／又は名称に対し、前記記憶部より複数の置換候補を抽出するモデル内名称置換候補抽出部を有することを特徴とするモデル比較装置。
6. 請求項５に記載のモデル比較装置において、
   前記入力部より入力された入力モデルを構成する機能及び／又は名称と、前記記憶部に記憶されたモデルを構成する機能及び／又は名称との類似度求めるモデル内類似度計算部を有することを特徴とするモデル比較装置。

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