WO2010095418A1 - 設計ワークフロー構築装置、設計ワークフロー構築方法、設計システム、設計方法、設計ワークフロー構築プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体 - Google Patents

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WO2010095418A1
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WO
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design
entity
variable
workflow
variables
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PCT/JP2010/000943
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French (fr)
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岩田剛治
佐藤了平
工藤啓治
多屋淳志
岡本和也
村田秀則
渥美幸一郎
荒井栄司
森永英二
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国立大学法人大阪大学
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    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/06—Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • G06Q10/063—Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0633—Workflow analysis

Definitions

  • the present invention supports the design of a system having a complicated structure, and specifically, a design workflow construction apparatus, a design workflow construction method, a design system, a design method, and a design workflow construction for constructing a design framework.
  • the present invention relates to a program and a computer-readable recording medium on which the program is recorded.
  • the complexity of product systems including electronics continues to increase, making it difficult for designers to overlook the entire system. Therefore, at present, the system is designed by dividing the parts constituting the system as subsystems and combining individual optimum subsystems.
  • system definition technologies such as SYSML (SYStem Modeling Language) and UML (Unified Modeling Language) that define systems and share information
  • DSM Design that organizes current design tasks
  • Design flow arrangement technology such as Structure (Matrix)
  • CAD Computer Aided Design
  • CAE Computer Aided Engineering
  • FIGS. 20A and 20B are explanatory diagrams of functions of conventional system design automation and optimization software. As shown in FIG. 20 (a), automation of repetitive work of design study simulation has been conventionally performed. In addition, as shown in FIG. 20B, conventionally, optimization has been performed by repeating a series of simulations.
  • the present invention has been made in view of the above-described problems, and its object is to design a design workflow construction apparatus that can oversee the entire design and construct an efficient design workflow even in a system having a complicated entity configuration.
  • a design workflow construction apparatus supports a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the design of the design object if the input variables given in advance in designing the design object, the design variables determined in designing the entity design element, and the input variables and the design variables are determined.
  • An intermediate variable that is uniquely determined is used.
  • designing each entity design element at least a part of a variable group composed of the input variable, the design variable, and the intermediate variable is used as a design condition.
  • the intermediate variables that are not used are determined as design results, and entity design element identification information that identifies the entity design elements, and the above Specific information acquisition means for acquiring important design variable specification information that specifies part or all of the measured variables as important design variables is provided, and intermediate variables that are the design conditions of the entity design element to be designed first are designed later. It is provided with a design order determining means for determining the order of the design of the entity design element and the determination of the important design variable so as to reduce the combination of the entity design elements that are intermediate variables that are the design results of the entity design element. It is a feature.
  • the design workflow construction method is a design workflow construction method of a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the input variables given in advance when designing the design object, the design variables determined when designing the entity design element, and the input variables and the design variables are unique.
  • Intermediate design variables are used, and each entity design element is designed using at least a part of the variable group composed of the input variables, the design variables, and the intermediate variables as design conditions.
  • the intermediate variables that were not determined are determined as design results, and the design order determination provided in the design workflow construction device is determined.
  • a design order determining step for determining the order of design of the elements and the determination of the important design variables.
  • entity design is performed so that the number of combinations of entity design elements in which intermediate variables that are the design conditions of the entity design elements that are designed first become intermediate variables that are the design results of the entity design elements that are designed later is reduced. Together with the element design order, the order in which some or all of the design variables (important design variables) are set is determined.
  • important design variables those used for designing a plurality of entity design elements, particularly those shared in designing more entity design elements, are suitable as described later.
  • the entity design element and the important design variable are collectively referred to as “design element”. Therefore, in the above configuration, it can be said that the order of design elements is determined.
  • the design target consists of multiple entity design elements and the design target is designed by designing each entity design element individually
  • the intermediate variables of the design target design are shared in the design of multiple entity design elements
  • an intermediate variable determined in one entity design element may be used for designing another entity design element. Therefore, depending on the order in which the entity design elements are designed, intermediate variables that are the design results of the entity design elements to be designed later become the design conditions for the entity design elements to be designed earlier, and the design target is reworked. There is a fear.
  • design variables are used to design multiple entity design elements. Since such design variables need to be used uniformly in the design of the design target, if they are determined in the design of each entity design element, a separate process is required, and the design target is reworked. There is a fear.
  • a design workflow construction apparatus supports a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the design of the design object if the input variables given in advance in designing the design object, the design variables determined in designing the entity design element, and the input variables and the design variables are determined.
  • An intermediate variable that is uniquely determined is used.
  • designing each entity design element at least a part of a variable group composed of the input variable, the design variable, and the intermediate variable is used as a design condition.
  • the intermediate variables that were not used are determined as design results, and for each entity design element, the design result of each entity design element A constraint expression that expresses only the intermediate variable obtained as a design result of the input variable, the design variable, and a sub-entity design element constituting the entity design element as the intermediate variable, For each entity design element, the intermediate variable that is the design result of the entity design element is changed to the input variable, the design variable, and only the intermediate variable that is the design result of another entity design element using the expression.
  • an evaluation method construction means for generating an evaluation expression expressed as: and obtains design order information indicating the design order of the entity design elements, and generates a design workflow defining the design order of the entity design elements according to the design order information
  • a design workflow structure for setting each entity design element on the design workflow in association with the evaluation formula generated by the evaluation method construction means. It is characterized in that it comprises a means.
  • the design workflow construction method is a design workflow construction method of a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the input variables given in advance when designing the design object, the design variables determined when designing the entity design element, and the input variables and the design variables are unique.
  • Intermediate design variables are used, and each entity design element is designed using at least a part of the variable group composed of the input variables, the design variables, and the intermediate variables as design conditions.
  • the intermediate variables that were not determined are determined as design results, and the evaluation method construction provided in the design workflow construction device
  • the intermediate variable obtained as a design result of each entity design element is used as the design result of the input variable, the design variable, and the sub entity design element constituting the entity design element.
  • An evaluation method construction step for generating an evaluation expression that expresses only variables and intermediate variables as design results of other entity design elements as variables, and a design workflow construction means provided in the design workflow construction device includes the entity design element Design order information indicating the design order of the design element, and a design workflow that defines the design order of the entity design elements according to the design order information is generated.
  • a design workflow construction step of setting in association with the evaluation formula generated by the above evaluation method building steps is generated by the above evaluation method building steps.
  • intermediate variables obtained as design results of each entity design element are input variables, design variables, and design results of sub-entity design elements constituting the entity design element.
  • the intermediate variable that is the design result of the entity design element is changed to the input variable, design variable, and other entity design elements.
  • An evaluation formula that expresses only intermediate variables as design results as variables is generated. In other words, all intermediate variables rewritten within the same entity design element are rewritten into expressions using input variables and design variables.
  • a design workflow that defines the design order of the entity design elements according to the design order information indicating the design order of the entity design elements is generated, and the evaluation formula is assigned to each entity design element on the design workflow for each entity design element. Are set in association with each other.
  • a design system is a design system that supports a work of designing a design target including a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element, A function for acquiring a design specification for the design target and an evaluation index for evaluating the value of the design target in the design specification, a function for acquiring profile data for the design target, and extracting an actual design element from the profile data A function for prioritizing entity design elements to construct a design workflow, a function for associating an evaluation method for performing performance / evaluation of design results for each entity design element with the constructed design workflow, and the evaluation In accordance with the design workflow associated with the method, automatic optimization is performed while evaluating the design result with the above evaluation index, and an appropriate solution is obtained.
  • a function of output is characterized in that and a function of outputting an appropriate solution as described above derivation.
  • the design method according to the present invention is a design method for a design system that supports a work of designing a design object composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • a design workflow construction device that configures a design specification of the design target and an evaluation index for evaluating a value of the design target in the design specification, a step of acquiring profile data of the design target, Extracting entity design elements from profile data, prioritizing the entity design elements, constructing the design workflow, and performing the performance / evaluation of the design results for each entity design element in the constructed design workflow
  • the step of associating the evaluation method with the automatic design device that constitutes the design system is associated with the evaluation method. According obtained design workflow, performing automatic optimization while evaluating the design result in the evaluation index, deriving a proper solution, it is characterized in that it comprises a step of outputting the appropriate solution described above derives.
  • the design workflow construction apparatus may be realized by a computer.
  • a computer-readable recording medium on which is recorded also falls within the scope of the present invention.
  • the design workflow construction device includes the entity design element identification information that identifies the entity design element and the important design variable identification information that identifies some or all of the design variables as important design variables.
  • the configuration includes design order determining means for determining the design order of the entity design elements and the order of determining the important design variables.
  • the design order determination means provided in the design workflow construction device uses the entity design element identification information identifying the entity design element and part or all of the design variables as important design variables.
  • the specific information acquisition step for acquiring the specified important design variable specifying information, and the design order determination means, the intermediate variable that is the design condition of the entity design element to be designed earlier is the design result of the entity design element to be designed later.
  • This is a method including a design order determining step for determining the design order of the entity design elements and the order of determining the important design variables so as to reduce the combinations of the entity design elements that are certain intermediate variables.
  • the entity design of the intermediate variables is determined by determining the order in which the important design variables are determined. More efficient design is possible in the overall design of the design object than when only the dependency between elements is considered. That is, there is an effect that the entire design can be looked over and an efficient design workflow can be constructed.
  • the design workflow construction apparatus includes, for each entity design element, intermediate variables obtained as a design result of each entity design element, input variables, design variables, and sub-entity design elements constituting the entity design element.
  • a constraint expression that expresses only the intermediate variable obtained as a design result as a variable is acquired, and the intermediate variable that is the design result of the entity design element is converted into the input variable for each entity design element using the constraint expression.
  • An evaluation method construction means for generating an evaluation expression that expresses only the intermediate variables that are the design results of the design variables and other entity design elements as variables, and obtains design order information indicating the design order of the entity design elements Then, a design workflow that defines the design order of the entity design elements according to the design order information is generated, and the above evaluation is given to each entity design element on the design workflow.
  • the design workflow construction means for setting in association with the evaluation formula created by techniques constructing means is configured to include.
  • the evaluation method construction means provided in the design workflow construction device is configured to input, for each entity design element, intermediate variables obtained as design results of each entity design element, input variables, and design variables And a constraint expression expressing only intermediate variables obtained as a design result of the sub-entity design element constituting the entity design element as variables, and using the constraint expression, for each entity design element, the entity An evaluation method construction step for generating an evaluation expression that expresses an intermediate variable, which is a design result of a design element, as an input variable, the design variable, and only an intermediate variable, which is a design result of another entity design element,
  • the design workflow construction means provided in the design workflow construction device acquires design order information indicating the design order of the entity design elements, and the design order Create a design workflow that defines the design order of entity design elements according to the report, and design workflow construction that associates and sets the evaluation formula generated in the evaluation method construction step to each entity design element on the design workflow Step.
  • a design system is a design system that supports a work of designing a design target including a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element, A function for acquiring a design specification for the design target and an evaluation index for evaluating the value of the design target in the design specification, a function for acquiring profile data for the design target, and extracting an actual design element from the profile data A function for prioritizing entity design elements to construct a design workflow, a function for associating an evaluation method for performing performance / evaluation of design results for each entity design element with the constructed design workflow, and the evaluation In accordance with the design workflow associated with the method, automatic optimization is performed while evaluating the design result with the above evaluation index, and an appropriate solution is obtained.
  • a function of output is characterized in that and a function of outputting an appropriate solution as described above derivation.
  • the design method according to the present invention is a design method for a design system that supports a work of designing a design object composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • a design workflow construction device that configures a design specification of the design target and an evaluation index for evaluating a value of the design target in the design specification, a step of acquiring profile data of the design target, Extracting entity design elements from profile data, prioritizing the entity design elements, constructing the design workflow, and performing the performance / evaluation of the design results for each entity design element in the constructed design workflow
  • the step of associating the evaluation method with the automatic design device that constitutes the design system is associated with the evaluation method. According obtained design workflow, performing automatic optimization while evaluating the design result in the evaluation index, deriving a proper solution, it is characterized in that it comprises a step of outputting the appropriate solution described above derives.
  • FIG. 1 It is a functional block diagram which shows the outline of a structure of the design workflow construction apparatus which concerns on one embodiment of this invention. It is a conceptual diagram which shows the flow of a process by the design workflow construction apparatus and automatic design apparatus which were shown in FIG. It is explanatory drawing which shows the outline
  • FIGS. 1 to 19 An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 19 as follows.
  • the design system 1 includes a design workflow construction device 10 and an automatic design device 20.
  • the design system 1 implements a design method based on an SDSI-Cubic (System Design & System Integration-Cubic) structure. This SDSI-Cubic structure was created by the present inventors.
  • the design method based on the SDSI-Cubic structure is a systematic design process that links the four technologies of product system profile definition, data flow structure, design object performance / evaluation, and automation / solution search technology. This is a technique for constructing (design workflow). By linking these four technologies, it is possible to automatically construct an evaluation method and define entity design elements from the definition of the design object and its evaluation system, which are necessary for optimizing the design object.
  • the design method based on the SDSI-Cubic structure includes (1) a technique for inputting an evaluation index SDSI-C for evaluating the value of the system in the design specifications and its use, and (6) It is easy to understand by adding a technology for outputting design results to 6 technologies and understanding each technology as a 6-sided cubic structure (Cubic structure).
  • the entity design element includes a part of the subsystem that constitutes the design target and a part or all of the design variable.
  • FIG. 2 is a conceptual diagram showing the flow of processing by the design workflow construction device 10 and the automatic design device 20 of the design system 1.
  • the actual design elements are transferred from the aspect of “(2) Design object profile definition” to the surface of “(4) Function / performance evaluation of design object” and “Function / performance evaluation of design object”
  • an evaluation method for performing performance / evaluation of design results for each entity design element according to the design workflow is constructed.
  • a design workflow is generated and passed to “(5) Process automation / solution search”.
  • an optimal solution is derived by performing automatic optimization while evaluating the design result by SDSI-C according to this design workflow.
  • the design result is output in terms of “(6) Output of design result”.
  • the design workflow construction device 10 performs “(1) Evaluation index SDSI-C definition”, “(2) Profile definition of product (product)”, “(3) Data flow”.
  • the process of “structure” and “(4) function / performance evaluation of the design target (product)” is performed, and the design workflow of the design target is constructed.
  • the automatic design apparatus 20 performs the processes of “(5) process automation / solution search” and “(6) design result output” according to the design workflow constructed by the design workflow construction apparatus 10.
  • SYSML can be used in terms of “profile definition of design object”.
  • DSM can be used in terms of “data flow structure”.
  • STEERSIP trade name of Keirex Japan
  • ICEPAK trade name of ANSYS
  • FIPER trade name of Engineers Japan
  • SYSML, DSM, STEERSIP, ICEPAK, and FIPER mentioned here are well-known technologies, and can be arbitrarily selected from tools having similar functions.
  • design -DSM extracts design elements based on the defined design target information (in this embodiment, entity design elements, or entity design elements + important design variables), and design tasks based on constraints between functions Organize the dependencies between them and determine an appropriate design flow.
  • the design task relationship graph representation
  • the design task dependency is organized.
  • ⁇ STEERSIP is CAD software for 3DSiP.
  • ⁇ ICEPAK is CAE software for thermal fluid of electronic circuits.
  • ⁇ FIPER is distributed automatic optimization software.
  • SDSI-C is used as an evaluation index for the design object.
  • SDSI-C System Design & System Integration Coefficient
  • SDSI-C System Design & System Integration Coefficient
  • SDSI-C As a framework for organizing and designing the subsystem-function-constraint relationship, the definition of the profile of the design object, the data flow structure, the performance / evaluation of the design object, automation, Four technologies of solution search technology can be connected. Therefore, a design framework is generated based on SDSI-Cubic, and through this, not only the information of the design object can be seen, but also the design process of the design object can be seen. As a result, the design process of the design object can be examined, and an appropriate solution can be automatically searched.
  • the definition of the profile of the design object can be systematically constructed from the division tree into the subsystems that make up the design object, the table of feature values (parameters) of each subsystem, the sheet of constraint expressions between parameters, and so on. Therefore, the design workflow construction device 10 and the automatic design device 20 are reconfigured by exchanging the partition tree, the feature amount, and the constraint expression according to the specification of the design target, and the re-optimization of the design target is simply executed. be able to.
  • an SDSI-C defined as described later when used with a semiconductor device as a design target, an appropriate 3D-SiP that maximizes the SDSI-C can be designed.
  • SDSI System design integration
  • the symmetric axis is defined as product information and the functional axis as description / analysis is defined as “design target profile definition”, the symmetric axis is defined as product information, and the functional axis Is defined as “product function / product evaluation”, the symmetry axis is defined as process information, the quadrant whose function axis is described / analyzed is defined as “design / data flow structure”, and the symmetrical axis is defined as process.
  • the quadrant whose function axis is the execution process is defined as “process automation / solution search”.
  • An evaluation index (SDSI-C) that combines natural science evaluation and social science evaluation is used as a multi-purpose evaluation function to be designed.
  • the design system 1 and the design workflow construction device 10 will be described in detail.
  • a case where a design target is a semiconductor device will be described.
  • the design workflow construction apparatus 10 is not limited to a semiconductor device, but has a physical entity configuration such as a semiconductor device or a logical entity having no physical entity such as software. It can also be applied to an actual entity configuration.
  • next generation 3D-SiP which is a design object as a specific example, is as follows.
  • SDSI-C ⁇ [Performance (GIPS)] / [Cost x Power consumption (W)] ⁇ X ⁇ [number of functions] / [space volume x weight] ⁇
  • GIPS Performance
  • W Power consumption
  • X ⁇ [number of functions] / [space volume x weight] ⁇
  • FIG. 1 is a functional block diagram showing an outline of the configuration of the design system 1 and the design workflow construction apparatus 10 according to the present embodiment.
  • FIG. 19 is an explanatory diagram showing an example of a design workflow generated by the design workflow construction apparatus 10 and executed by the automatic design apparatus 20.
  • the automatic design apparatus 20 designs a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element according to a design workflow (FIG. 19).
  • the design order of the design elements is defined by connecting the design steps of the design elements according to the design order.
  • the “design element” includes “substance design element” and “important design variable”. Therefore, precisely, the design workflow includes a step of designing an entity design element and a step of determining an important design variable according to a design order.
  • the entity design element is extracted from the subsystems constituting the design object.
  • the important design variables are extracted from the design variables.
  • the extraction of the entity design element is basically performed so that the user can appropriately construct the design workflow from the definition of the entity configuration of the design object (D1, FIG. 6) as profile data.
  • the definition of the entity structure is selected by dividing the definition of the function of the design target derived from the definition of the feature quantity to an appropriate level.
  • information (entity design element specifying information) for specifying the entity design element extracted as described above may be stored in the data storage unit 11 and read as appropriate.
  • the extraction of the important design variable is basically performed by the user selecting from the definition of the feature quantity of the design object (D3, FIGS. 11 to 15) as profile data.
  • Information for specifying variables may be stored in the data storage unit 11 and read as appropriate.
  • the design workflow construction apparatus 10 may have a function of presenting the acquired definition of the entity structure to be designed (D1, FIG. 6) to the user and allowing the user to select an entity design element. Further, the design workflow construction apparatus 10 may be provided with a function of presenting the acquired definition (D3, FIGS. 11 to 15) of the feature quantity of the design object to the user and allowing the user to select an important design variable.
  • each entity design element design step in the design workflow is associated with an evaluation step for evaluating the entity design element designed in the entity design element design step.
  • an evaluation formula used for evaluation in the evaluation step is set in advance.
  • the present invention is characterized by how to create a design workflow, and the structure itself is the same as the conventional one.
  • the automatic design apparatus 20 has a function of searching for a solution of an entity design element according to a design workflow and a function of outputting a design result by a conventional technique, only the outline of the characteristic part will be described below. .
  • the automatic design apparatus 20 performs design and evaluation for each entity design element using the design workflow as described above.
  • the design workflow of FIG. 19 stipulates that an I / O circuit is designed by repeating I / O circuit design and I / O circuit evaluation.
  • the general-purpose logic circuit design and the cache circuit design are simultaneously performed, and the general-purpose logic circuit evaluation and the cache circuit evaluation are performed in parallel.
  • the automatic design apparatus 20 includes input variables given in advance when designing the design target, design variables determined when designing the entity design elements, and input variables and design variables. If an intermediate variable is determined, an intermediate variable that is uniquely determined is used. Further, the automatic design apparatus 20 uses at least a part of a variable group composed of input variables, design variables, and intermediate variables as design conditions in the design of each entity design element, and is not used as the design conditions. Intermediate variables are determined as design results.
  • the design workflow defines instructions for securing an area for storing data such as input variables, design variables, and intermediate variables, and instructions for referring to data to be performed during design and evaluation.
  • the design workflow includes a design result of an entity design element in which the automatic design apparatus 20 designs the value of an intermediate variable, which is a design condition in the evaluation formula of the entity design element, before the entity design element. It is set so that it can be obtained by referring to the value of the intermediate variable.
  • areas for storing data such as input variables, design variables, and intermediate variables may be acquired by the automatic design apparatus 20 or may be assigned in advance to the design workflow itself.
  • the design workflow construction apparatus 10 generates the design workflow as described above.
  • the design workflow construction apparatus 10 will be described in detail.
  • the design workflow construction device 10 includes a data storage unit 11, a design order determination unit 12, an evaluation method construction unit 13, and a design workflow construction unit 14.
  • the data storage unit 11 includes a definition of the design target entity configuration (D1), a design target evaluation function (SDS-C) definition (D2), a design target feature definition (D3), a design target entity and The definition of the relationship with the feature quantity (D4), the definition of the constraint expression between the feature quantities of the design target (constraint expression between feature quantities D5), and the definition of the design element of the design target (D6) are stored in advance.
  • these profile data are stored in advance in the data storage unit 11, but may be input by the user sequentially. Details of these data will be described later.
  • the data provided by the data storage unit 11 to the design order determination unit 12 and the evaluation method construction unit 13 is an expression or variable name for constructing a design workflow, and is a result of calculating the expression or a variable value. Absent.
  • the design element definition (D6) is information (entity design element specifying information and important design variable specifying information) for specifying the entity design element and the important design variable as described above.
  • the design workflow construction apparatus 10 presents the definition of the design target entity configuration (D1, FIG. 6) and the design target feature definition (D3, FIGS. 11 to 15) acquired from the data storage unit 11 to the user. Then, the entity design element and the important design variable are respectively selected by the user, the design element definition (D6; design element specifying information) is generated, and stored in the data storage unit 11.
  • the design order determination unit 12 reduces the number of combinations of entity design elements in which intermediate variables that are design conditions of entity design elements to be designed first become intermediate variables that are design results of entity design elements to be designed later. Determine the design order of entity design elements. At this time, the design order determination unit 12 has the design order of the entity design elements and the order of determination of the important design variables based on the design element specification information D6 acquired by the specification information acquisition unit 12a from the data storage unit 11. decide.
  • the entity design element is selected so that the design workflow is appropriately constructed from the entity configuration definition divided to the extent that the function of the design object derived from the definition of the feature quantity of the design object can be handled appropriately. It has been done.
  • Information (entity design element specifying information) for specifying the entity design element thus extracted is set as the design element specifying information D6.
  • important design variables are design variables that have a large effect on the efficiency of design of the design target and that have a large number of entity design elements that depend on themselves.
  • Information specifying important design variables is set as design element specifying information D6.
  • the important design variable may be specified by the user, or the design workflow construction apparatus 10 may automatically select a design variable having the largest number of entity design elements as a design condition.
  • the important design variable may be a part or all of the design variable. However, if there are too many important design variables, the design issues will be consolidated into one, so the design space will explode and the design solution search will become inefficient. The number must be set appropriately.
  • the evaluation method construction unit 13 uses the intermediate variable obtained as the design result of each entity design element as the input variable, the design variable, and the design result of the sub entity design element constituting the entity design element.
  • the inter-feature quantity constraint expression D5 (constraint expression) expressing only the obtained intermediate variable as a variable is acquired, and the design result of the entity design element is obtained for each entity design element using the inter-feature quantity constraint expression D5.
  • An evaluation expression expressing a certain intermediate variable as an input variable, a design variable, and only an intermediate variable that is a design result of another entity design element is generated.
  • FIG. 6 is an explanatory diagram showing an example of a division tree into subsystems constituting the design object in the definition of the design object (here, system LSI) set in the design workflow construction apparatus 10.
  • the “system LSI” includes “logic chip”, “memory chip”, and “mount” as sub-substance design elements.
  • the “logic chip” includes “general-purpose processing circuit module”, “cache memory module”, “logic I / O”, and “logic global connection” as sub-substance design elements.
  • the design target entity has a tree-like configuration including entity design elements.
  • a subordinate entity design element constituting a certain entity design element is referred to as a “sub-entity design element”.
  • the design workflow construction unit 14 acquires design order information indicating the design order of the design elements, and generates a design workflow that defines the design order of the design elements according to the design order information. Then, the design workflow construction unit 14 sets the evaluation formula generated by the evaluation method construction unit 13 in association with each entity design element among the design elements on the design workflow.
  • the design workflow construction unit 14 sets the value of the intermediate variable, which is the design condition in the evaluation formula of the entity design element, to the intermediate variable that is the design result of the entity design element that is designed before the entity design element. Set in the design workflow so that values can be referenced and acquired.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the flow of processing by the design workflow construction device 10 and the automatic design device 20. Steps S11 to S19 are processing by the design workflow construction apparatus 10, and step S20 is processing by the automatic design apparatus 20.
  • the design workflow construction device 10 acquires the definition of the entity structure to be designed (FIG. 6) (S11). In the present embodiment, it is assumed that the entity structure D1 is stored in advance in the data storage unit 11.
  • the evaluation method construction unit 13 acquires the definition (D2) of the evaluation function (SDSI-C) to be designed from the data storage unit 11 (S12).
  • the evaluation method construction unit 13 acquires the definition (D3) of the feature quantity to be designed from the data storage unit 11 (S13).
  • the feature amount is a general term for an input variable, a design variable, an intermediate variable, and an output variable to be designed.
  • the input variable is given in advance when designing the design object.
  • the design variables other than the important design variables are determined when designing the actual design element.
  • the intermediate variable is uniquely determined once the input variable and the design variable are determined.
  • An output variable is uniquely determined if an input variable, a design variable, or an intermediate variable is determined.
  • the input variables (39), design variables (4), and output variables (5) used in this embodiment are as shown in FIGS. 7, 8, and 9, respectively. Further, since there are a large number of intermediate variables (78), details are omitted.
  • the design variables the “memory chip technology node” and the “logic chip technology node” are treated as the same, and are collectively described as “generation”.
  • the design order determination unit 12 and the evaluation method construction unit 13 acquire the definition (D4) of the relationship between the design target entity and the feature quantity from the data storage unit 11 (S14).
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing an example of the feature quantity of each subsystem in the definition of the design target profile set in the design workflow construction apparatus 10.
  • FIG. 10 corresponds to the divided tree of the entity of the design target (system LSI) shown in FIG.
  • the third column from the left in FIG. 10 corresponds to the entity design elements that are two steps lower than the “system LSI” in FIG.
  • a feature amount indicating the feature of the entity design element is described.
  • the design order determining unit 12 acquires the definition (D5) of the constraint expression between the feature quantities to be designed from the data storage unit 11 (S15).
  • FIG. 11 to FIG. 15 are explanatory diagrams showing an example of the structure of the feature quantity in the definition of the profile to be designed set in the design workflow construction apparatus 10.
  • FIGS. 11 to 15 are divided into five diagrams for the sake of space, but have a single tree structure with the evaluation function (SDSI-C) as a root. That is, “system LSI performance”, “system LSI volume”, “system LSI cost”, and “system LSI power consumption” in FIG. 11 correspond to the top nodes in FIG. 12 to FIG. 11 to 15 show relationships among input variables, design variables, intermediate variables, and output variables.
  • SDSI-C evaluation function
  • FIG. 16 (a) and 16 (b) are explanatory diagrams showing an example of the inter-feature quantity constraint expression in the definition of the design target profile set in the design workflow construction apparatus 10.
  • FIG. 16 41 mathematical expressions are defined as the inter-feature quantity constraint expression D5.
  • FIG. 16 shows two of these. This inter-feature quantity constraint equation D5 is obtained from the relationship between the feature quantities shown in FIGS. Therefore, with respect to the remaining 39 feature quantity constraint equations, referring to FIG. 11 to FIG.
  • the design workflow construction device 10 defines the design target entity configuration (D1, FIG. 6) and the design target feature value (D3, FIG. 11 to FIG. 6) acquired from the data storage unit 11. 15) is presented to the user, the user is made to select the entity design element and the important design variable, and the design element definition (D6; design element specifying information) is generated and stored in the data storage unit 11 (S16). .
  • the design order determination unit 12 defines the design target feature quantity (D3), defines the relationship between the design target entity and the feature quantity (D4), and defines the constraint expression between the design target feature quantities (features). Based on the quantity constraint equation D5) and the definition of the design element to be designed (design element specifying information D6), the order of the design of the entity design element and the determination of the important design variable is determined (S17; design order determination step).
  • FIG. 17 is an explanatory diagram showing an example of design element order determination by the design workflow construction apparatus 10.
  • FIG. 18 is an explanatory diagram showing an example of design element order determination by the design workflow construction apparatus 10.
  • Design order determining unit 12 it is assumed that a design workflow is generated by dividing a design task to be designed into entity design elements in the third column from the left in FIG. “Generation design” is assumed to be an important design variable.
  • the algorithm for determining the design order by the design order determining unit 12 is the same as that of the conventional DSM. However, the design order determining unit 12 is different in that not only the design task of the entity design element but also the task of determining the important design variable is ordered together.
  • the design order determination unit 12 firstly orders design tasks (general logic circuit design, cache circuit design, I / O circuit design, memory design, junction design, board design), important design variables, and each design task. Then, a list indicating the dependency relationship (“x” in FIG. 17) between the important design variables is acquired. The dependency between each design task and the important design variable, that is, the position of “x” may be registered in the design element definition (D6) in advance, or refer to FIG. 10 and FIGS. May be determined.
  • FIG. 17 shows a state where “x” appearing in the upper right column of the matrix is minimized.
  • the design order determining unit 12 determines the design task and important design variable determination order based on the matrix as shown in FIG.
  • the data is output to the evaluation method construction unit 13 and the design workflow construction unit 14.
  • the evaluation method construction unit 13 defines the design target evaluation function (SDS-C) (D2), the design target feature quantity definition (D3), and the design target entity and feature quantity definition ( D4), a design method for the design object is constructed based on the definition of the constraint expression between the feature quantities of the design object (constraint expression D5 between the feature quantities) and the definition of the design element (design element specifying information D6) (S18; evaluation) Method construction step).
  • SDS-C design target evaluation function
  • D3 design target feature quantity definition
  • D4 design target entity and feature quantity definition
  • the design method of the design object is an evaluation formula for evaluating the design result for each entity design element.
  • This evaluation formula uses, for each entity design element, an intermediate variable that is a design result of the entity design element, an input variable, a design variable, and a design result of another entity design element, using the inter-feature constraint expression D5. Can be generated by expressing only intermediate variables as variables. Then, the evaluation method construction unit 13 outputs the generated evaluation formula to the design workflow construction unit 14.
  • the design workflow construction unit 14 constructs a design workflow (FIG. 19) to be designed based on the design order information generated by the design order determination unit 12 and the evaluation formula generated by the evaluation method construction unit 13 (S19). Design workflow construction step).
  • the design workflow construction unit 14 generates a design workflow by connecting design elements according to the design order of the design order information. Then, the design workflow construction unit 14 sets an evaluation formula in association with each entity design element on the design workflow. Further, the design workflow construction unit 14 sets the value of the intermediate variable, which is the design result of the entity design element that is designed before the entity design element, to the value of the intermediate variable that is the design condition in the evaluation formula of the entity design element. Set in the design workflow so that it can be obtained by referring to.
  • “logic chip area” and “memory chip area” are determined as design results in the “general logic circuit design” and “memory design” tasks upstream of the “system evaluation” task in FIG. Therefore, the design workflow construction unit 14 calculates the “package area” expression in the “system evaluation” task, and the “logic chip area” and “logic chip area” determined in the “general logic circuit design” and “memory design” tasks, respectively.
  • the design workflow is set so as to refer to the value of “memory chip area”.
  • the design workflow construction device 10 sets the design workflow constructed by the design workflow construction unit 14 in the automatic design device 20.
  • the automatic design apparatus 20 derives an appropriate solution for the design object based on the design workflow (S20).
  • the design system 1 including the design workflow construction device 10 and the automatic design device 20 includes a design specification input function, a product profile definition function, a function for analyzing and evaluating based on the product profile definition, and a product profile A function that determines the design flow based on the definition, a design workflow based on the analysis / evaluation technology and the design flow, an automatic solution search / optimization function, a design solution output function, and a technology that links these Consists of
  • design objects products
  • design objects products
  • the priority is given to the design elements in order from the most important design elements, affecting the whole.
  • An efficient design flow is created, and each design element can be handled parametrically.
  • a design workflow for efficiently deriving an optimal design solution by properly combining this series of design elements is created and automatically solved. By searching and optimizing, it is possible to derive an appropriate solution in consideration of the whole.
  • the order in which important design variables are set is determined together with the design order of the entity design elements. Therefore, when determining the design order of the entity design elements in consideration of the dependency between the intermediate variable entity design elements, the order in which the important design variables are determined is also determined. More efficient design is possible in the overall design of the design object than in the case of considering only the dependency between them. In other words, it is possible to look over the entire design and construct an efficient design workflow.
  • the design workflow construction apparatus 10 generates a design workflow that defines the design order of entity design elements according to the design order information, and evaluates each entity design element on the design workflow for each entity design element. Set an expression in association. Furthermore, in the design workflow, the value of the intermediate variable determined as the design result of the entity design element to be designed first can be obtained by referring to the value of the intermediate variable that is the design condition of the entity design element to be designed later. Set. Therefore, it is possible to look over the entire design and construct an efficient design workflow. Furthermore, it is possible to efficiently use intermediate variables shared in designing a plurality of entity design elements.
  • each block of the design workflow construction device 10 of the design system 1, in particular, the design order determination unit 12, the evaluation method construction unit 13, and the design workflow construction unit 14 is formed by a logic circuit formed on an integrated circuit (IC chip). It may be realized by hardware, or may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit).
  • IC chip integrated circuit
  • CPU Central Processing Unit
  • the design workflow construction apparatus 10 includes a CPU that executes instructions of a program that realizes each function, a ROM (Read Memory) that stores the program, a RAM (Random Access Memory) that expands the program, and the program. And a storage device (recording medium) such as a memory for storing various data.
  • An object of the present invention is a recording medium in which a program code (execution format program, intermediate code program, source program) of a control program of the design workflow construction apparatus 10 which is software for realizing the above-described functions is recorded so as to be readable by a computer. Can also be achieved by reading the program code recorded on the recording medium and executing it by the computer (or CPU or MPU).
  • Examples of the recording medium include tapes such as magnetic tapes and cassette tapes, magnetic disks such as floppy (registered trademark) disks / hard disks, and disks including optical disks such as CD-ROM / MO / MD / DVD / CD-R.
  • IC cards including memory cards
  • semiconductor memories such as mask ROM / EPROM / EEPROM / flash ROM, or PLD (Programmable logic device) or FPGA (Field Programmable Gate Array) Logic circuits can be used.
  • the design workflow construction device 10 may be configured to be connectable to a communication network, and the program code may be supplied via the communication network.
  • the communication network is not particularly limited as long as it can transmit the program code.
  • the Internet intranet, extranet, LAN, ISDN, VAN, CATV communication network, virtual private network (Virtual Private Network), telephone line network, mobile communication network, satellite communication network, etc. can be used.
  • the transmission medium constituting the communication network may be any medium that can transmit the program code, and is not limited to a specific configuration or type.
  • wired lines such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), IEEE 802.11 wireless, HDR ( It can also be used by wireless such as High Data Rate, NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network.
  • wired lines such as IEEE 1394, USB, power line carrier, cable TV line, telephone line, ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) line, infrared rays such as IrDA and remote control, Bluetooth (registered trademark), IEEE 802.11 wireless, HDR ( It can also be used by wireless such as High Data Rate, NFC (Near Field Communication), DLNA (Digital Living Network Alliance), mobile phone network, satellite line, terrestrial digital network.
  • a design workflow construction device is a design workflow construction device that supports a work of designing a design object composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element, In the design, input variables given in advance when designing the design object, design variables determined when designing the entity design elements, and intermediate variables that are uniquely determined once the input variables and the design variables are determined are used.
  • each entity design element at least a part of the variable group composed of the input variable, the design variable, and the intermediate variable is used as a design condition, and the intermediate variable that is not used as the design condition is Entity design element identification information that is determined as a design result and identifies the entity design element, and some or all of the design variables Provided with specific information acquisition means for acquiring important design variable identification information identified as a required design variable, and the intermediate variable that is the design condition of the entity design element to be designed earlier is the design result of the entity design element to be designed later A design order determining means is provided for determining the order of the design of the entity design elements and the determination of the important design variables so as to reduce the combination of the entity design elements that are intermediate variables.
  • the design workflow construction method is a design workflow construction method of a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the input variables given in advance when designing the design object, the design variables determined when designing the entity design element, and the input variables and the design variables are unique.
  • Intermediate design variables are used, and each entity design element is designed using at least a part of the variable group composed of the input variables, the design variables, and the intermediate variables as design conditions.
  • the intermediate variables that were not determined are determined as design results, and the design order determination provided in the design workflow construction device is determined.
  • a design order determining step for determining the order of design of the elements and the determination of the important design variables.
  • the design workflow construction device is characterized in that the design order determining means uses, as the important design variable, a design variable having the largest number of entity design elements as a design condition among the design variables. It is said.
  • the above configuration has the effect of further reducing the design space of each entity design element and lowering the interdependence between the design spaces and increasing the independence of each design. If there are too many important design variables, the design issues will be consolidated into one, which will cause an explosive increase in the design space and the search for design solutions will be inefficient. Must be set appropriately.
  • the design workflow construction apparatus is such that the entity design element can appropriately handle the function of the design object derived from the definition of the feature quantity of the design object so that the design workflow is appropriately constructed. It is characterized in that the definition of the entity structure is divided.
  • the above configuration has the effect of further reducing the complexity of the dependency relationship between the entity design elements.
  • a design workflow construction apparatus supports a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the design of the design object if the input variables given in advance in designing the design object, the design variables determined in designing the entity design element, and the input variables and the design variables are determined.
  • An intermediate variable that is uniquely determined is used.
  • designing each entity design element at least a part of a variable group composed of the input variable, the design variable, and the intermediate variable is used as a design condition.
  • the intermediate variables that were not used are determined as design results, and for each entity design element, the design result of each entity design element A constraint expression that expresses only the intermediate variable obtained as a design result of the input variable, the design variable, and a sub-entity design element constituting the entity design element as the intermediate variable, For each entity design element, the intermediate variable that is the design result of the entity design element is changed to the input variable, the design variable, and only the intermediate variable that is the design result of another entity design element using the expression.
  • an evaluation method construction means for generating an evaluation expression expressed as: and obtains design order information indicating the design order of the entity design elements, and generates a design workflow defining the design order of the entity design elements according to the design order information
  • a design workflow structure for setting each entity design element on the design workflow in association with the evaluation formula generated by the evaluation method construction means. It is characterized in that it comprises a means.
  • the design workflow construction method is a design workflow construction method of a design workflow construction apparatus that supports a work of designing a design target composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • the input variables given in advance when designing the design object, the design variables determined when designing the entity design element, and the input variables and the design variables are unique.
  • Intermediate design variables are used, and each entity design element is designed using at least a part of the variable group composed of the input variables, the design variables, and the intermediate variables as design conditions.
  • the intermediate variables that were not determined are determined as design results, and the evaluation method construction provided in the design workflow construction device
  • the intermediate variable obtained as a design result of each entity design element is used as the design result of the input variable, the design variable, and the sub entity design element constituting the entity design element.
  • An evaluation method construction step for generating an evaluation expression that expresses only variables and intermediate variables as design results of other entity design elements as variables, and a design workflow construction means provided in the design workflow construction device includes the entity design element Design order information indicating the design order of the design element, and a design workflow that defines the design order of the entity design elements according to the design order information is generated.
  • a design workflow construction step of setting in association with the evaluation formula generated by the above evaluation method building steps is generated by the above evaluation method building steps.
  • the design workflow construction means designs the value of the intermediate variable, which is the design condition in the evaluation formula of the entity design element, before the entity design element. It is characterized in that it is set in the design workflow so that it can be obtained by referring to the value of the intermediate variable that is the design result of the entity design element.
  • the design workflow further includes the design condition of the entity design element to be designed later, with the intermediate variable value determined as the design result of the entity design element to be designed earlier when processing according to the design workflow. It is set so that it can be obtained by referring to the value of the intermediate variable.
  • the design workflow construction apparatus is such that the entity design element can appropriately handle the function of the design object derived from the definition of the feature quantity of the design object so that the design workflow is appropriately constructed. It is characterized in that the definition of the entity structure is divided.
  • the above configuration has the effect of further reducing the complexity of the dependency relationship between the entity design elements.
  • a design system is a design system that supports a work of designing a design target including a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element, A function for acquiring a design specification for the design target and an evaluation index for evaluating the value of the design target in the design specification, a function for acquiring profile data for the design target, and extracting an actual design element from the profile data A function for prioritizing entity design elements to construct a design workflow, a function for associating an evaluation method for performing performance / evaluation of design results for each entity design element with the constructed design workflow, and the evaluation In accordance with the design workflow associated with the method, automatic optimization is performed while evaluating the design result with the above evaluation index, and an appropriate solution is obtained.
  • a function of output is characterized in that and a function of outputting an appropriate solution as described above derivation.
  • the design method according to the present invention is a design method for a design system that supports a work of designing a design object composed of a plurality of entity design elements by individually designing each entity design element.
  • a design workflow construction device that configures a design specification of the design target and an evaluation index for evaluating a value of the design target in the design specification, a step of acquiring profile data of the design target, Extracting entity design elements from profile data, prioritizing the entity design elements, constructing the design workflow, and performing the performance / evaluation of the design results for each entity design element in the constructed design workflow
  • the step of associating the evaluation method with the automatic design device that constitutes the design system is associated with the evaluation method. According obtained design workflow, performing automatic optimization while evaluating the design result in the evaluation index, deriving a proper solution, it is characterized in that it comprises a step of outputting the appropriate solution described above derives.
  • “(1) Definition of design specification and evaluation index” is realized by the function of acquiring the evaluation function (SDS-C) shown in D2 of FIG. 1 from the data storage unit 11 as an evaluation index for evaluating the value of the design object.
  • the “(2) Profile definition of design target” is realized by a function of acquiring each data shown in D1, D3, D4, and D5 of FIG. 1 from the data storage unit 11 as profile data of the design target.
  • “(3) Data flow structure” is a function (design order determining unit 12) for building a design workflow based on the data D6 determined by the designer from each data of “(2) Profile definition of design object”. It is realized by.
  • “(4) Function / performance evaluation of design target” is realized by a function (evaluation technique construction unit 13) that associates an evaluation technique for performing performance / evaluation of a design result for each entity design element.
  • "(5) Process automation / solution search” performs automatic optimization while evaluating the design result with the evaluation index by executing the design workflow constructed by the design workflow construction unit 14 by the automatic design apparatus 20. This is realized by the function of deriving an appropriate solution.
  • “(6) Output of design result” is realized by a function of outputting an appropriate solution derived by the automatic design apparatus 20 as a result of the entire design system 1.
  • the design system according to the present invention is configured so that the entity design element is such that the function of the design object derived from the definition of the feature quantity of the design object can be appropriately handled so that the design workflow is appropriately constructed. It is characterized by dividing the definition of the configuration.
  • the above configuration has the effect of further reducing the complexity of the dependency relationship between the entity design elements.
  • the present invention can construct a framework that can overlook the entire design in the design of a system having a complicated structure, it can be widely applied to the design of a complex system, and has a logical entity configuration like software. In addition to the above, it is particularly suitable for designing a system having a physical entity configuration.
  • Design workflow construction apparatus DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Design system 10 Design workflow construction apparatus 11 Data storage part 12 Design order determination part (design order determination means) 12a Specific information acquisition unit (specific information acquisition means) 13 Evaluation Method Construction Department (Evaluation Method Construction Means) 14 Design workflow construction department (design workflow construction means) 20 Automatic design equipment

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Abstract

設計システム（１）は、設計対象の設計仕様および設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得する機能、設計対象のプロファイルデータを取得する機能、プロファイルデータから実体設計要素と重要設計変数を抽出し、優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築する機能（設計順序決定部（１２））、構築した設計ワークフローに整合する実体設計要素毎の設計結果の性能・評価を行う評価式を構築する機能（評価手法構築部（１３））、評価式が対応付けられた設計ワークフローに従って、評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能、導出した適正解を出力する機能を備える。これにより、設計対象をパラメトリックに扱つかえるようにし、一連の設計要素を適正に組み合わせて効率よく最適設計解を導出するための設計ワークフローを作成して、適正解を導出できる。

Description

設計ワークフロー構築装置、設計ワークフロー構築方法、設計システム、設計方法、設計ワークフロー構築プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体
　本発明は、複雑な構造を有するシステムの設計を支援するものであり、具体的には、設計のフレームワークを構築する設計ワークフロー構築装置、設計ワークフロー構築方法、設計システム、設計方法、設計ワークフロー構築プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体に関する。
　例えばエレクトロニクスを含む製品システムの複雑さは増加の一途をたどっており、設計者がシステム全体を見渡すことが困難となってきている。そのため、システムを構成する部分をサブシステムとして分割し、個別最適なサブシステムをすり合わせることによってシステムの設計を行っているのが現状である。
　これに対して、システムを見渡せるようにシステムを明確に定義できるようにして設計を進めるシステムエンジニアリング技術の構築が進んでいる。具体的には、（１）システムを定義し、情報を共有するＳＹＳＭＬ（SYStem Modeling Language）やＵＭＬ（Unified Modeling Language）等のシステムの定義技術、（２）現在の設計タスクを整理するＤＳＭ（Design Structure Matrix）等の設計フロー整理技術、（３）システムを表計算のシート上でパラメトリックに行うの簡易評価、ＣＡＤ（Computer Aided Design）、ＣＡＥ（Computer Aided Engineering）を用いた解析等の解析・評価技術、（４）与えられた課題の適性解を探索する最適化等の自動化・解探索技術等、システム設計の個別の課題を支援する技術がある。
　しかし、これらの技術を統合して、システム設計の全体を見渡せるフレームワークを構築する技術がないのが現状である。
Tim Weilkiens, "Systems Engineering with SysML/UML: Modeling, Analysis, Design", Eslevier, 2006. Browning, T. Applying the Design Structure Matrix to System Decomposition and Integration problems: A Review and New Directions. IEEE Transactions on Engineering management, Vol. 48, No. 3, August 2001.
　例えば、半導体デバイスにおいては、半導体の集積技術は微細化というゴールデンルール（スケーリング則）に支えられ、高性能化、低消費電力化、小型化、および低価格化を同時に達成してきた。しかし、微細化の進展に伴い、物理的、経済的な限界が近づいてきつつある。これに対して、これまでの２次元平面での集積技術を、３次元空間での集積技術に移行する技術のパラダイムシフトが起きている。これは、微細化による高性能化、低消費電力化、小型化だけではなく、チップを複数のチップに分割し、積層することにより性質向上と低消費電力化、低価格化を同時に達成することを目指した技術である。これらを適正に組み合わせた設計をすることにより、ＬＳＩの価値を大幅に向上させる可能性がある。しかし、この３次元集積技術はこれまでのスケーリング則だけでは評価できないので、技術の使い分けには適切な新しい評価手法の構築が必須である。
　これに対して、ソフトウェア・半導体内部の回路のシステムデザインにおいては、ＵＭＬとＤＳＭとを組み合わせたシステムが提案されている。そして、このシステムは、論理的な実体構成を持つソフトウェアの場合には、サブシステム（実体構成）－機能－制約が綺麗に分割できるため、実行可能である。しかし、物理的な実体構成を持つ半導体デバイスでは、サブシステム（実体構成）－機能－制約が綺麗に分割できないため、適応できないという問題を持つ。
　ここで、図２０（ａ）（ｂ）は、従来のシステム設計の自動化および最適化ソフトウェアの機能の説明図である。図２０（ａ）に示すように、従来、設計検討のシミュレーションの繰り返し作業の自動化が進められてきた。また、図２０（ｂ）に示すように、従来、一連のシミュレーションを繰り返すことを通して最適化が行われていた。
　しかし、どのような設計フローや評価手法を行うかは設計者に任せられていた。したがって、設計全体を見渡して設計検討を行うことができなかった。
　本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、複雑な実体構成を持つシステムにおいても設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築することができる設計ワークフロー構築装置、設計ワークフロー構築方法、設計システム、設計方法、設計ワークフロー構築プログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体を実現することにある。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得手段を備えるとともに、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定手段を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記設計ワークフロー構築装置が備える設計順序決定手段が、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得ステップと、上記設計順序決定手段が、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定ステップとを含むことを特徴としている。
　上記の構成により、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、実体設計要素の設計順序と一緒に、設計変数の一部または全部（重要設計変数）を設定する順序を決定する。なお、重要設計変数としては、後述するように、複数の実体設計要素の設計に用いられるもの、特に、より多くの実体設計要素の設計において共有されるものが適している。また、本明細書では、実体設計要素と重要設計変数とをあわせて「設計要素」と呼ぶ。それゆえ、上記の構成では、設計要素の順番を決定していると言える。
　ここで、設計対象が複数の実体設計要素よりなり、設計対象の設計を各実体設計要素を個別に設計することによって行う場合、設計対象の設計の中間変数が複数の実体設計要素の設計において共有される、すなわち、ある実体設計要素で決定された中間変数が、他の実体設計要素の設計に用いられることがある。そのため、実体設計要素を設計する順序によっては、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数が、先に設計する実体設計要素の設計条件となって、設計対象の設計に手戻りが生じるおそれがある。
　また、設計変数のなかには、複数の実体設計要素の設計に用いられるものがある。そのような設計変数は、設計対象の設計において統一して用いる必要があるため、それぞれの実体設計要素の設計において決定すると、別途統一する処理が必要であり、設計対象の設計に手戻りが生じるおそれがある。
　そこで、上記の構成のように、中間変数の実体設計要素間の依存関係を考慮して、実体設計要素の設計順序を決定する際に、重要設計変数を決定する順序を併せて決定することにより、中間変数の実体設計要素間の依存関係だけを考慮する場合よりも、設計対象の設計全体において、より効率のよい設計が可能となる。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築手段と、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築手段によって生成された上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築手段と、を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記設計ワークフロー構築装置が備える評価手法構築手段が、上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築ステップと、上記設計ワークフロー構築装置が備える設計ワークフロー構築手段が、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築ステップにて生成した上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築ステップと、を含むことを特徴としている。
　上記の構成により、まず、実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる中間変数を、入力変数と、設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を用いて、実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、入力変数、設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する。すなわち、同一の実体設計要素内で書き換えられる中間変数は、入力変数および設計変数を用いた表現にすべて書き換える。そして、実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、実体設計要素ごとに、上記評価式を対応付けて設定する。
　よって、設計順序情報と評価式を設計ワークフロー上に実装するときの整合がとれ、無理なく設計ワークフローが構築できるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計システムは、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムであって、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得する機能と、上記設計対象のプロファイルデータを取得する機能と、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築する機能と、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付ける機能と、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能と、上記導出した適正解を出力する機能と、を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムの設計方法であって、上記設計システムを構成する設計ワークフロー構築装置が、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得するステップと、上記設計対象のプロファイルデータを取得するステップと、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築するステップと、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付けるステップと、上記設計システムを構成する自動設計装置が、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出するステップと、上記導出した適正解を出力するステップと、を含むことを特徴としている。
　上記の構成により、「（１）設計仕様および評価指標の定義」、「（２）設計対象のプロファイル定義」、「（３）データフロー構造」、「（４）設計対象の機能・性能評価」、「（５）プロセス自動化・解探索」、「（６）設計結果の出力」の一連の機能を、システマティックに連携させることができる。
　よって、これまで、各個に利用されてきたシステムエンジニアリングの技術を連携させることにより、システマティックにシステムデザインが可能となるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　なお、上記設計ワークフロー構築装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記各手段として動作させることにより上記設計ワークフロー構築装置をコンピュータにて実現させる設計ワークフロー構築プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。
　以上のように、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得手段を備えるとともに、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定手段を備える構成である。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、設計ワークフロー構築装置が備える設計順序決定手段が、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得ステップと、上記設計順序決定手段が、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定ステップとを含む方法である。
　それゆえ、中間変数の実体設計要素間の依存関係を考慮して、実体設計要素の設計順序を決定する際に、重要設計変数を決定する順序を併せて決定することにより、中間変数の実体設計要素間の依存関係だけを考慮する場合よりも、設計対象の設計全体において、より効率のよい設計が可能となる。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる中間変数を、入力変数と、設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築手段と、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築手段によって生成された上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築手段と、を備える構成である。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、設計ワークフロー構築装置が備える評価手法構築手段が、実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる中間変数を、入力変数と、設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築ステップと、上記設計ワークフロー構築装置が備える設計ワークフロー構築手段が、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築ステップにて生成した上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築ステップと、を含む方法である。
　よって、設計順序情報と評価式を設計ワークフロー上に実装するときの整合がとれ、無理なく設計ワークフローが構築できるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計システムは、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムであって、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得する機能と、上記設計対象のプロファイルデータを取得する機能と、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築する機能と、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付ける機能と、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能と、上記導出した適正解を出力する機能と、を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムの設計方法であって、上記設計システムを構成する設計ワークフロー構築装置が、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得するステップと、上記設計対象のプロファイルデータを取得するステップと、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築するステップと、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付けるステップと、上記設計システムを構成する自動設計装置が、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出するステップと、上記導出した適正解を出力するステップと、を含むことを特徴としている。
　よって、これまで各個に利用されてきたシステムエンジニアリングの技術を連携させることにより、システマティックにシステムデザインが可能となるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　本発明のさらに他の目的、特徴、および優れた点は、以下に示す記載によって十分に分かるであろう。また、本発明の利点は、添付図面を参照した次の説明で明白になるであろう。
本発明の一実施の形態に係る設計ワークフロー構築装置の構成の概略を示す機能ブロック図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置および自動設計装置による処理の流れを示す概念図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置で用いるＤＳＭの概要を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置および自動設計装置による設計対象の評価の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置および自動設計装置による処理を示すフローチャートである。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、設計対象を構成するサブシステムへの分割ツリーの一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、設計対象の入力変数の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、設計対象の設計変数の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、設計対象の出力変数の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、各サブシステムが持つ特徴量の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量間制約式の一例を示す説明図であり、（ａ）は“ロジックチップコスト”、（ｂ）は“パッケージ面積”を示す。 図１に示した設計ワークフロー構築装置による設計要素（実体設計要素＋重要設計変数）の順序決定の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置による設計要素（実体設計要素＋重要設計変数）の順序決定の一例を示す説明図である。 図１に示した設計ワークフロー構築装置が生成し、自動設計装置が実行する設計ワークフローの一例を示す説明図である。 従来のシステム設計の自動化および最適化ソフトウェアの機能の説明図であり、（ａ）はシミュレーションの繰り返し作業の自動化を示し、（ｂ）は最適化を示す。
　本発明の一実施の形態について図１から図１９に基づいて説明すれば、以下のとおりである。
　〔Ａ〕発明の原理
　図１に示すように、本実施の形態に係る設計システム１は、設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０によって構成されている。上記設計システム１は、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ（System Design & System Integration-Cubic）構造に基づく設計手法を実現したものである。なお、このＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造は、本発明者が創出したものである。
　ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法は、設計対象である製品システムのプロファイルの定義、データフロー構造、設計対象の性能・評価、自動化・解探索技術の４つの技術を連携して、システマティックに設計プロセス（設計ワークフロー）を構築するための技術である。これら４つの技術の連携により、設計対象を最適化により適正化するために必要な、設計対象とその評価体系の定義から評価手法の自動構築、実体設計要素の定義が可能となる。なお、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法は、上記４つの技術に、（１）設計仕様とその使用の中でシステムの価値を評価する評価指標ＳＤＳＩ－Ｃを入力する技術、および、（６）設計結果を出力する技術を追加して、６つの技術とし、各技術を面に見立てた６面の立方体構造（Ｃｕｂｉｃ構造）として理解すると分かりやすい。
　このようなＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法を用いれば、評価体系の定義に記述される実体設計要素（設計タスク）間のデータフローより、フィードバックやコンフリクトの評価を行い、適切な設計フローをシステマティックに構築でき、自動化・解探索手法を実装した設計ワークフローが決定できる。なお、後述するように、本実施の形態では、実体設計要素は、設計対象を構成するサブシステムの一部と、設計変数の一部または全部とからなる。
　図２は、設計システム１の設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０による処理の流れを示す概念図である。
　ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法による手順を簡単に説明すれば、次の通りである。まず、「（１）設計仕様およびＳＤＳＩ－Ｃの定義」の面で、設計仕様およびその設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標（ＳＤＳＩ－Ｃ）が入力されると、「（２）設計対象のプロファイル定義」の面で、それに応じた設計対象の製品プロファイルを定義する。次に、「（３）データフロー構造」の面で、製品プロファイルから設計要素（実体設計要素、あるいは、実体設計要素＋重要設計変数）を抽出し、設計のフローを整理して、設計要素の優先順位付けをすることにより、効率的なデータフロー構造を構築する。このとき並行して、「（２）設計対象のプロファイル定義」の面から実体設計要素が「（４）設計対象の機能・性能評価」の面に渡され、「設計対象の機能・性能評価」の面で、設計ワークフローに従って実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を構築する。次に、「（３）データフロー構造」の面で作成された設計順序と、「（４）設計対象の機能・性能評価」の面で作成された実体設計要素に応じた評価手法とに基づいて、設計ワークフローを生成して、「（５）プロセス自動化・解探索」の面に渡す。「（５）プロセス自動化・解探索」の面では、この設計ワークフローに従って、ＳＤＳＩ－Ｃで設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する。最後に、「（６）設計結果の出力」の面で、設計結果を出力する。
　このように、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法では、「（１）設計仕様およびＳＤＳＩ－Ｃの定義」、「（２）設計対象のプロファイル定義」、「（３）データフロー構造」、「（４）設計対象の機能・性能評価」、「（５）プロセス自動化・解探索」、「（６）設計結果の出力」の一連の機能が、システマティックに連携させている。
　なお、図１に示した設計システム１では、設計ワークフロー構築装置１０が、「（１）評価指標ＳＤＳＩ－Ｃ定義」「（２）設計対象（製品）のプロファイル定義」、「（３）データフロー構造」、「（４）設計対象（製品）の機能・性能評価」の処理を行って、設計対象の設計ワークフローを構築する。そして、自動設計装置２０が、設計ワークフロー構築装置１０が構築した設計ワークフローに従って、「（５）プロセス自動化・解探索」「（６）設計結果出力」の処理を行う。
　ここで、図２では、各処理を担当するツールの例が図示されている。具体的には、「設計対象のプロファイル定義」の面では、ＳＹＳＭＬを用いることができる。また、「データフロー構造」の面では、ＤＳＭを用いることができる。また、「設計対象の製品機能・性能評価」の面では、ＳＴＥＥＲＳＩＰ（ケイレックスジャパンの商品名）、ＩＣＥＰＡＫ（ＡＮＳＹＳの商品名）を用いることができる。また、「プロセス自動化・解探索」の面では、ＦＩＰＥＲ（エンジニアスジャパンの商品名）を用いることができる。
　なお、ここで挙げたＳＹＳＭＬ、ＤＳＭ、ＳＴＥＥＲＳＩＰ、ＩＣＥＰＡＫ、ＦＩＰＥＲは、周知技術であり、同様の機能を有するツールから任意に選択して利用できる。
　・ＤＳＭは、定義された設計対象の情報を元に設計要素（本実施の形態では、実体設計要素、あるいは、実体設計要素＋重要設計変数）を抽出し、機能間の制約を元に設計タスク間の依存性を整理し、適切な設計フローを決定する。なお、ＤＳＭでは、図３に示すように、設計タスクの関係（グラフ表現）をＤＳＭ表現に表し、設計タスクの依存関係を整理する。
　・ＳＴＥＥＲＳＩＰは、３ＤＳｉＰ用のＣＡＤソフトウェアである。
　・ＩＣＥＰＡＫは、電子回路の熱流体用のＣＡＥソフトウェアである。
　・ＦＩＰＥＲは、分散自動最適化のソフトウェアである。
　また、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法では、設計対象の評価指標としてＳＤＳＩ－Ｃを用いる。ここで、ＳＤＳＩ－Ｃ（System Design & System Integration Coefficient）とは、システムの総合性能を評価するための指標である。
　このようにＳＤＳＩ－Ｃを用いることにより、サブシステム－機能－制約の関係を整理・設計するためのフレームワークとして、設計対象のプロファイルの定義、データフロー構造、設計対象の性能・評価、自動化・解探索技術の４つの技術を繋ぐことができる。それゆえ、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃに基づいて設計フレームワークを生成し、これを通して、設計対象の情報を見通せるだけではなく、設計対象の設計プロセスをも見通すことが可能となる。その結果、設計対象の設計プロセスの検討ができ、適正解の自動探索を行うことができる。
　また、設計対象のプロファイルの定義が、設計対象を構成するサブシステムへの分割ツリー、各サブシステムが持つ特徴量（パラメータ）の表、パラメータ間の制約式のシートなどより、システマティックに構築できる。それゆえ、設計対象の仕様に応じて、分割ツリー・特徴量・制約式を入れ替えることにより、設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０を再構成し、設計対象の再最適化を簡便に実行することができる。
　例えば、図４に示すように、半導体デバイスを設計対象として、後述するように定義したＳＤＳＩ－Ｃを用いると、ＳＤＳＩ－Ｃを最大とする、適正な３Ｄ－ＳｉＰが設計できる。
　ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法の特徴は、より詳細には以下の通りである。
　（１）システムデザイン・インテグレーション（ＳＤＳＩ）を、対称軸（製品情報、工程情報）と、機能軸（記述・分析、実行処理）との２つの座標軸で構成される４つの象限に絞り込んでいく。
　（２）（１）の４つの象限のうち、対称軸が製品情報で、機能軸が記述・分析である象限を「設計対象のプロファイル定義」と定義し、対称軸が製品情報で、機能軸が実行処理である象限を「製品機能・製品評価」と定義し、対称軸が工程情報で、機能軸が記述・分析である象限を「設計・データフロー構造」と定義し、対称軸が工程情報で、機能軸が実行処理である象限を「プロセス自動化・解探索」と定義する。
　（３）自然科学的評価と社会科学的評価とを融合した評価指標（ＳＤＳＩ－Ｃ）を、設計対象の多目的評価関数に用いる。
　（４）（２）で定義された４つの象限を構成する技術を連携させ、設計モデルの詳細度を上げていくことで設計を行うため、高効率な設計手法である。
　（５）（４）を構成するに当たり、「設計対象のプロファイル定義」から「設計・データフロー構造」に処理を移し、実体を介した属性値間の相反関係を考慮した設計を可能にするために、従来の実体や属性値のみに基づく実体設計要素ではなく、実体とシステム全体に影響を及ぼす属性値を共存させて設計要素として取り上げる。これにより、「プロセス自動化・解探索」において、適切な設計プロセスの構築が可能になる。
　（６）（４）を構成するに当たり、「設計対象のプロファイル定義」から「製品機能・製品評価」に処理を移すために、従来の単純に評価値を出す製品機能・製品評価手法とは異なり、「設計・データフロー構造」で用いる設計要素に応じた単位での製品機能・製品評価手法（設計対象の機能・評価手法）を構築する。これにより、「プロセス自動化・解探索」において、適切な設計プロセスの構築が可能になる。
　以上より、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法によれば、新しい製品システムを考え・設計・創出する際、見出した新技術・新方式がどれだけの社会的・経済的効果をもたらすかを客観的評価指標（ＳＤＳＩ－Ｃ）の数値に置き換え、かつ、システマティックに評価し、その数値を最大にする、すなわち、価値を最大にする最適解を導出するので、その効果は計り知れない。例えば、半導体デバイスでは、微細化限界・経済的限界が言われている中で、従来技術である２次元平面での集積（２Ｄ－ＳｏＣ）に対して、３次元空間での集積の効果が１０倍以上期待できることが、ＳＤＳＩ－Ｃを用いることによって明らかになった。また、ディスプレイの例では、新技術・新方式の可能性を評価し、１００倍以上の効果が予想できている。
　このように、ＳＤＳＩ－Ｃｕｂｉｃ構造に基づく設計手法によれば、従来技術に比べて、イノベーション創出の可能性を早期に判断し、システム設計を行うことが可能になる。それゆえ、科学技術立国日本が目指す先端領域での競争力を圧倒的に高めて、次々と新事業を創出できる可能性があり、社会、企業、研究機関などに及ぼす効果は計り知れない。
　〔Ｂ〕設計ワークフロー構築装置の構成例
　以下、本実施の形態に係る設計システム１および設計ワークフロー構築装置１０について詳細に説明する。なお、以下では、具体例として、設計対象を半導体デバイスとした場合について説明する。ただし、設計ワークフロー構築装置１０は、適用対象が半導体デバイスに限定されるものではなく、半導体デバイスなどのように物理的な実体構成のもののほか、ソフトウェアなどのように物理的な実体のない、論理的な実体構成のものにも適用可能である。
　また、以下では、「（３）データフロー構造」の機能について、設計要素（実体設計要素＋重要設計変数）をＤＳＭによって処理することで、データフロー構造を構築する例（設計順序決定部１２）を説明するが、これに限定されない。すなわち、「（３）データフロー構造」の機能は、ＤＳＭ以外の手法を用いて実現してもよい。また、「（４）設計対象の機能・性能評価」の機能について、設計ワークフローに従って実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を構築する例（評価手法構築部１３）を説明するが、これに限定されない。すなわち、「（４）設計対象の機能・性能評価」の機能は、上記以外の手法を用いて実現してもよい。
　ここで、具体例とする設計対象である「次世代３Ｄ－ＳｉＰ」の設計仕様は次の通りである。
　〔事業〕
　　事業ドメイン　　　携帯電話用のデバイス
　　事業年数　　　　　５年
　　生産数　　　　　　月産１万個～１００万個
　　半導体製造ライン　他の製品とシェアでフル稼働
　　実装ライン　　　　製品専用
　〔デバイス仕様〕
　　性能　　　　　　　２．５ＧＩＰＳ（ＤＲＡＭ　１ＧＢｙｔｅ）
　　コスト　　　　　　（未定）
　　消費電力　　　　　１Ｗ
　　体積　　　　　　　高さ１．２ｍｍ、フットプリント１４ｍｍ角
　　ＣＰＵ－ＭＥＭ間伝送帯域　　　性能とキャッシュヒット率から決定
　また、評価指標は、次式のように定義する。
　　ＳＤＳＩ－Ｃ＝［性能（ＧＩＰＳ）］／［コスト×消費電力（Ｗ）］
なお、評価指標には、次式のようにさらに精密な式を用いてもよい。
　　ＳＤＳＩ－Ｃ
　＝｛［性能（ＧＩＰＳ）］／［コスト×消費電力（Ｗ）］｝
　　×｛［機能数］／［空間体積×重量］｝
　このように、ＳＤＳＩ－Ｃには、多様な評価を組み合わせた式を定義できる。もちろん、ＳＤＳＩ－Ｃは、設計対象に応じて定義する必要がある。
　図１は、本実施の形態に係る設計システム１および設計ワークフロー構築装置１０の構成の概略を示す機能ブロック図である。また、図１９は、設計ワークフロー構築装置１０が生成し、自動設計装置２０が実行する設計ワークフローの一例を示す説明図である。
　自動設計装置２０は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、設計ワークフロー（図１９）に従って、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する。
　ここで、図１９に示すように、設計システム１の自動設計装置２０が用いる設計ワークフローでは、各設計要素の設計ステップが設計順序に従って連結されることにより、設計要素の設計順序が規定されている。本実施の形態では、「設計要素」には、「実体設計要素」と「重要設計変数」が含まれる。よって、正確には、上記設計ワークフローには、実体設計要素を設計するステップ、および、重要設計変数を決定するステップが、設計順序に従って連結されている。実体設計要素は、設計対象を構成するサブシステムから抽出される。また、重要設計変数は、設計変数から抽出される。
　なお、後述するように、実体設計要素の抽出は、基本的には、プロファイルデータである設計対象の実体構成の定義（Ｄ１、図６）から、ユーザが設計ワークフローが適切に構築されるように、実体構成の定義を特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に分割したものを選択することによって行われる。また、そのように抽出された実体設計要素を特定する情報（実体設計要素特定情報）をデータ記憶部１１に格納しておいて適宜読み出してもよい。また、重要設計変数の抽出は、基本的には、プロファイルデータである設計対象の特徴量の定義（Ｄ３、図１１～図１５）からユーザが選択することによって行われるが、抽出された重要設計変数を特定する情報（重要設計変数特定情報）をデータ記憶部１１に格納しておいて適宜読み出してもよい。さらに、設計ワークフロー構築装置１０が、取得した設計対象の実体構成の定義（Ｄ１、図６）をユーザに提示して、実体設計要素をユーザに選択させる機能を備えていてもよい。また、設計ワークフロー構築装置１０が、取得した設計対象の特徴量の定義（Ｄ３、図１１～図１５）をユーザに提示して、重要設計変数をユーザに選択させる機能を備えていてもよい。
　また、図１９に示すように、設計ワークフロー上の各実体設計要素の設計ステップには、該実体設計要素の設計ステップにて設計された実体設計要素を評価する評価ステップが対応付けられている。また、評価ステップには、当該評価ステップでの評価に用いる評価式があらかじめ設定されている。なお、本発明は設計ワークフローの作り方を特徴としており、上記のような構造自体は従来のものと同様である。また、自動設計装置２０が備える、設計ワークフローに従って実体設計要素の解探索を行う機能、および、設計結果を出力する機能は、従来の技術によって実現できるため、以下では特徴部分の概要のみを説明する。
　自動設計装置２０は、上記のような設計ワークフローを用いて、実体設計要素毎に設計および評価を行う。例えば、図１９の設計ワークフローでは、Ｉ／Ｏ回路設計とＩ／Ｏ回路評価とを繰返し行って、Ｉ／Ｏ回路を設計するように規定されている。また、汎用ロジック回路およびキャッシュ回路は、同時に設計するため、汎用ロジック回路設計・キャッシュ回路設計を同時に行い、汎用ロジック回路評価とキャッシュ回路評価とを並行して行うように規定されている。
　さらに詳細に説明すると、自動設計装置２０は、設計対象の設計において、設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、入力変数および設計変数が決まれば一意に決まる中間変数を用いる。また、自動設計装置２０は、各実体設計要素の設計において、入力変数と設計変数と中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった中間変数を設計結果として決定する。
　そのため、設計ワークフローには、自動設計装置２０に対する、入力変数、設計変数、中間変数などのデータを格納するための領域の確保の指示、設計や評価の際に行うデータの参照の指示などが規定されている。特に、設計ワークフローには、自動設計装置２０が、実体設計要素の評価式の中の設計条件である中間変数の値を、当該実体設計要素よりも先に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数の値を参照して取得できるように設定されている。なお、入力変数、設計変数、中間変数などのデータを格納するための領域は、自動設計装置２０が取得してもよいし、設計ワークフロー自体にあらかじめ割り当てられていてもよい。
　そして、設計システム１では、上記のような設計ワークフローを、設計ワークフロー構築装置１０が生成する。以下、設計ワークフロー構築装置１０について詳細に説明する。
　図１に示すように、設計ワークフロー構築装置１０は、データ記憶部１１、設計順序決定部１２、評価手法構築部１３、設計ワークフロー構築部１４を備えて構成されている。
　データ記憶部１１には、設計対象の実体構成の定義（Ｄ１）、設計対象の評価関数（ＳＤＳＩ－Ｃ）の定義（Ｄ２）、設計対象の特徴量の定義（Ｄ３）、設計対象の実体と特徴量との関係の定義（Ｄ４）、設計対象の特徴量間の制約式の定義（特徴量間制約式Ｄ５）、設計対象の設計要素の定義（Ｄ６）が、あらかじめ記憶されている。なお、これらのプロファイルデータは、本実施の形態では、データ記憶部１１にあらかじめ記憶するものとするが、逐次ユーザが入力するようにしてもよい。また、これらのデータの詳細については後述する。また、データ記憶部１１が、設計順序決定部１２および評価手法構築部１３に提供するデータは、設計ワークフローを構築するための式や変数名であって、式を演算した結果や変数の値ではない。
　ここで、設計要素の定義（Ｄ６）は、上述したように、実体設計要素および重要設計変数を特定する情報（実体設計要素特定情報および重要設計変数特定情報）である。設計ワークフロー構築装置１０は、データ記憶部１１から取得した設計対象の実体構成の定義（Ｄ１、図６）および設計対象の特徴量の定義（Ｄ３、図１１～図１５）をユーザに提示して、実体設計要素および重要設計変数をそれぞれユーザに選択させ、設計要素の定義（Ｄ６；設計要素特定情報）を生成して、データ記憶部１１に格納する。
　設計順序決定部１２は、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、実体設計要素の設計の順番を決定する。このとき、設計順序決定部１２は、特定情報取得部１２ａがデータ記憶部１１から取得した設計要素特定情報Ｄ６に基づいて、実体設計要素の設計の順番とともに、重要設計変数の決定の順番をも決定する。
　ここで、実体設計要素は、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものから、設計ワークフローが適切に構築されるように選択されたものである。そして、そのように抽出された実体設計要素を特定する情報（実体設計要素特定情報）が設計要素特定情報Ｄ６として設定されている。
　また、重要設計変数とは、設計変数のうちでも、設計対象の設計の効率に大きな影響を与えるものや、自身に依存している実体設計要素の数が多いものである。そして、重要設計変数を特定した情報（重要設計変数特定情報）が設計要素特定情報Ｄ６として設定されている。重要設計変数の特定は、ユーザが行ってもよいし、自身が設計条件となる実体設計要素の数が最も多い設計変数を設計ワークフロー構築装置１０が自動的に選択することで行ってもよい。重要設計変数は、設計変数の一部であってもよいし、全部であってもよい。ただし、重要設計変数の数が多すぎると、設計課題が逆に一つに集約されるため、設計空間が爆発的に増大して、設計解の探索が非効率になるため、重要設計変数の数は適正に設定する必要がある。
　評価手法構築部１３は、実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる中間変数を、入力変数と、設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した特徴量間制約式Ｄ５（制約式）を取得し、該特徴量間制約式Ｄ５を用いて、実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、入力変数、設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する。
　ここで、図６は、設計ワークフロー構築装置１０に設定する設計対象（ここでは、システムＬＳＩ）の定義のうち、設計対象を構成するサブシステムへの分割ツリーの一例を示す説明図である。具体的には、図６に示されているように、例えば、“システムＬＳＩ”は“ロジックチップ”“メモリチップ”“実装”をサブ実体設計要素として構成されている。また、“ロジックチップ”は“汎用プロセッシング回路モジュール”“キャッシュメモリモジュール”“ロジックＩ／Ｏ”“ロジックグローバル接続”をサブ実体設計要素として構成されている。このように、設計対象の実体は、実体設計要素からなるツリー状の構成を有する。なお、ある実体設計要素を構成する下位の実体設計要素を「サブ実体設計要素」と呼ぶこととする。
　設計ワークフロー構築部１４は、設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成する。そして、設計ワークフロー構築部１４は、該設計ワークフロー上の設計要素のうちの各実体設計要素に、評価手法構築部１３によって生成された評価式を対応付けて設定する。
　さらに、設計ワークフロー構築部１４は、実体設計要素の上記評価式の中の設計条件である中間変数の値を、当該実体設計要素よりも先に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数の値を参照して取得できるように、設計ワークフローに設定する。
　つぎに、図５を参照しながら、設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０による処理の流れについて説明する。図５は、設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０による処理の流れを示すフローチャートである。なお、ステップＳ１１～Ｓ１９は設計ワークフロー構築装置１０による処理であり、ステップＳ２０は自動設計装置２０による処理である。
　まず、設計ワークフロー構築装置１０が、設計対象の実体構成の定義（図６）を取得する（Ｓ１１）。なお、本実施の形態では、実体構成Ｄ１としてデータ記憶部１１にあらかじめ記憶されているものとする。
　次に、評価手法構築部１３が、設計対象の評価関数（ＳＤＳＩ－Ｃ）の定義（Ｄ２）をデータ記憶部１１から取得する（Ｓ１２）。なお、本実施の形態では、上述したように、評価関数Ｄ２は、ＳＤＳＩ－Ｃ＝［性能（ＧＩＰＳ）］／［コスト×消費電力（Ｗ）］とする。
　次に、評価手法構築部１３が、設計対象の特徴量の定義（Ｄ３）をデータ記憶部１１から取得する（Ｓ１３）。ここで、特徴量とは、設計対象の入力変数、設計変数、中間変数、出力変数の総称である。入力変数は、設計対象の設計に際して、あらかじめ与えられる。設計変数のうち重要設計変数以外は、実体設計要素の設計の際に決定される。中間変数は、入力変数および設計変数が決まれば一意に決まる。出力変数は、入力変数、設計変数、中間変数が決まれば一意に決まる。
　なお、本実施の形態で用いる、入力変数（３９個）、設計変数（４個）、出力変数（５個）は、それぞれ図７、図８、図９に示す通りである。また、中間変数（７８個）については多数となるため詳細は割愛する。なお、設計変数のうち、「メモリチップテクノロジーノード」と「ロジックチップテクノロジーノード」とは同じとして扱うため、まとめて「世代」と記載する。
　次に、設計順序決定部１２および評価手法構築部１３が、設計対象の実体と特徴量との関係の定義（Ｄ４）をデータ記憶部１１から取得する（Ｓ１４）。
　ここで、図１０は、設計ワークフロー構築装置１０に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、各サブシステムが持つ特徴量の一例を示す説明図である。図１０は、図６に示した設計対象（システムＬＳＩ）の実体の分割ツリーに対応している。例えば、図１０の左から３列目は、図６の“システムＬＳＩ”から数えて２段階下位の実体設計要素に対応している。そして、図１０には、実体設計要素ごとに、該実体設計要素の特徴を示す特徴量が記載されている。
　次に、設計順序決定部１２が、設計対象の特徴量間制約式の定義（Ｄ５）をデータ記憶部１１から取得する（Ｓ１５）。
　ここで、図１１～図１５は、設計ワークフロー構築装置１０に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量の構造の一例を示す説明図である。図１１～図１５は、紙面の都合で５図に分割されているが、評価関数（ＳＤＳＩ－Ｃ）をルートとする、１本のツリー構造になっている。すなわち、図１１の“システムＬＳＩ性能”“システムＬＳＩ体積”“システムＬＳＩコスト”“システムＬＳＩ消費電力”がそれぞれ、図１２～図１５の最上位ノードに相当している。図１１～図１５は、入力変数、設計変数、中間変数、出力変数の間の関係を示している。
　そして、図１６（ａ）（ｂ）は、設計ワークフロー構築装置１０に設定する設計対象のプロファイルの定義のうち、特徴量間制約式の一例を示す説明図である。なお、本実施の形態では、特徴量間制約式Ｄ５として、４１個の数式が定義されている。図１６に示したのは、このうちの２つである。この特徴量間制約式Ｄ５は、図１１～図１５に示した特徴量間の関係から求められたものである。よって、残る３９個の特徴量間制約式については、図１１～図１５を参照すれば、変数間の依存関係が把握できるため、具体的な列挙は割愛する。
　次に、上述したように、設計ワークフロー構築装置１０は、データ記憶部１１から取得した設計対象の実体構成の定義（Ｄ１、図６）および設計対象の特徴量の定義（Ｄ３、図１１～図１５）をユーザに提示して、実体設計要素および重要設計変数をそれぞれユーザに選択させ、設計要素の定義（Ｄ６；設計要素特定情報）を生成して、データ記憶部１１に格納する（Ｓ１６）。
　次に、設計順序決定部１２が、設計対象の特徴量の定義（Ｄ３）、設計対象の実体と特徴量との関係の定義（Ｄ４）、設計対象の特徴量間の制約式の定義（特徴量間制約式Ｄ５）、設計対象の設計要素の定義（設計要素特定情報Ｄ６）に基づいて、実体設計要素の設計および重要設計変数の決定の順序を決定する（Ｓ１７；設計順序決定ステップ）。
　ここで、図１７は、設計ワークフロー構築装置１０による設計要素の順序決定の一例を示す説明図である。図１８は、設計ワークフロー構築装置１０による設計要素の順序決定の一例を示す説明図である。
　本実施の形態では、設計対象の設計タスクを、図１０の左から３列目のレベルの実体設計要素に分割して、設計ワークフローを生成するものとする。また、“世代設計”を重要設計変数とするものとする。設計順序決定部１２による設計順序の決定のアルゴリズムは、従来のＤＳＭと同様である。ただし、設計順序決定部１２では、実体設計要素の設計のタスクだけでなく、重要設計変数の決定のタスクも、一緒に順序づける点が異なる。
　すなわち、設計順序決定部１２は、まず、順序付ける設計タスク（汎用ロジック回路設計、キャッシュ回路設計、Ｉ／Ｏ回路設計、メモリ設計、接合部設計、基板設計）および重要設計変数と、各設計タスクおよび重要設計変数間の依存関係（図１７の“ｘ”）を示すリストを取得する。なお、各設計タスクおよび重要設計変数間の依存関係は、すなわち“ｘ”の位置は、あらかじめ設計要素の定義（Ｄ６）に登録されていてもよいし、図１０および図１１～図１５を参照して決定してもよい。
　次に、設計タスクおよび重要設計変数決定のタスクの順番を並べ替えて、マトリクスの右上欄に現れる“ｘ”が最少となる、設計タスクおよび重要設計変数の順番を決定する。なお、図１７は、マトリクスの右上欄に現れる“ｘ”が最少となった状態を示す。そして、設計順序決定部１２は、図１７のようなマトリクスが得られると、それに基づいて、各設計タスクおよび重要設計変数の決定の順番を、図１８のように確定して、設計順序情報を評価手法構築部１３および設計ワークフロー構築部１４に出力する。
　次に、評価手法構築部１３が、設計対象の評価関数（ＳＤＳＩ－Ｃ）の定義（Ｄ２）、設計対象の特徴量の定義（Ｄ３）、設計対象の実体と特徴量との関係の定義（Ｄ４）、設計対象の特徴量間の制約式の定義（特徴量間制約式Ｄ５）、設計要素の定義（設計要素特定情報Ｄ６）に基づいて、設計対象の設計手法を構築する（Ｓ１８；評価手法構築ステップ）。
　ここで、設計対象の設計手法とは、実体設計要素ごとに、設計結果の評価を行うための評価式のことである。この評価式は、特徴量間制約式Ｄ５を用いて、実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、入力変数、設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現することによって生成できる。そして、評価手法構築部１３は、生成した評価式を、設計ワークフロー構築部１４に出力する。
　次に、設計ワークフロー構築部１４が、設計順序決定部１２が生成した設計順序情報および評価手法構築部１３が生成した評価式に基づいて、設計対象の設計ワークフロー（図１９）を構築する（Ｓ１９；設計ワークフロー構築ステップ）。
　具体的には、設計ワークフロー構築部１４は、設計順序情報の設計順序に従って設計要素を連結して設計ワークフローを生成する。そして、設計ワークフロー構築部１４は、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、評価式を対応付けて設定する。さらに、設計ワークフロー構築部１４は、実体設計要素の評価式の中の設計条件である中間変数の値を、当該実体設計要素よりも先に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数の値を参照して取得できるように、設計ワークフローに設定する。
　具体的には、図１６（ｂ）の“パッケージ面積”は、図１０の一番左の列の“システムＬＳＩ”の対応付けられていることから、図１９の“システム評価”のタスクで用いられる。この“パッケージ面積”の式では、変数の“外部端子数”が入力変数、“外部端子ピッチ”“ロジックチップ面積”“メモリチップ面積”が中間変数である。これらの中間変数のうち、“ロジックチップ面積”“メモリチップ面積”はそれぞれ図１０の左から２列目の実体設計要素“ロジックチップ”“メモリチップ”に対応付けられている。すなわち、“ロジックチップ面積”“メモリチップ面積”は、図１９の“システム評価”のタスクよりも上流の“汎用ロジック回路設計”“メモリ設計”のタスクにおいてそれぞれ設計結果として決定される。そこで、設計ワークフロー構築部１４は、“システム評価”のタスクで“パッケージ面積”の式を演算する際、“汎用ロジック回路設計”“メモリ設計”のタスクにおいてそれぞれ決定された“ロジックチップ面積”“メモリチップ面積”の値を参照するように、設計ワークフローに設定する。
　その後、設計ワークフロー構築装置１０は、設計ワークフロー構築部１４が構築した設計ワークフローを、自動設計装置２０に設定する。
　最後に、自動設計装置２０が、設計ワークフローに基づいて、設計対象の適正解を導出する（Ｓ２０）。
　以上のように、
　（１）設計ワークフロー構築装置１０および自動設計装置２０を備えた設計システム１は、設計仕様等の入力機能、製品プロファイルの定義機能、製品プロファイルの定義を元に解析・評価する機能、製品プロファイルの定義を元に設計フローを決定する機能、解析・評価技術と設計フローとを元に設計ワークフローを構築し、自動解探索・最適化を行う機能、設計解の出力機能と、これらを連携させる技術から構成される。
　これら６つの機能を連携させることにより、設計対象（製品）を実体と機能の観点から階層構造的にとらえて定義し、全体に影響を及ぼし、重要度の高い設計要素から順次設計する優先順位付けした効率的な設計フローを構築し、かつ各設計要素をパラメトリックに扱えるようにし、さらにこの一連の設計要素を適正に組み合わせて効率よく最適設計解を導出するための設計ワークフローを作成して自動解探索・最適化を行うことで、全体を考慮し適正解の導出が可能となる。
　特に、設計ワークフロー構築装置１０では、上記６つの機能の連携において、製品プロファイルで定義された実体設計要素（サブシステム）に、サブシステム全体に影響を及ぼす重要設計変数を新たに加えて設計要素とし、重要度の高い設計要素から順次設計する新しい優先順位付け設計フローの構築手法（下記（２））と、全ての設計要素をパラメトリックに解析・評価できるようにして、優先順位付けした設計フローと整合を図った新しい解析・評価連携手法（下記（３））を特徴としている。
　（２）設計ワークフロー構築装置１０によれば、実体設計要素の設計順序と一緒に、重要設計変数を設定する順序を決定する。よって、中間変数の実体設計要素間での依存関係を考慮して、実体設計要素の設計順序を決定する際に、重要設計変数を決定する順序を併せて決定するので、中間変数の実体設計要素間の依存関係だけを考慮する場合よりも、設計対象の設計全体において、より効率のよい設計が可能となる。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できる。
　（３）設計ワークフロー構築装置１０によれば、設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、実体設計要素ごとに、評価式を対応付けて設定する。さらに、設計ワークフローには、先に設計する実体設計要素の設計結果として決定された中間変数の値を、後に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数の値として参照して取得できるように設定する。よって、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できる。さらに、複数の実体設計要素の設計において共用される中間変数を統一的に使用することが、効率良く行うことができる。
　最後に、設計システム１の設計ワークフロー構築装置１０の各ブロック、特に設計順序決定部１２、評価手法構築部１３、設計ワークフロー構築部１４は、集積回路（ＩＣチップ）上に形成された論理回路によってハードウェア的に実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェア的に実現してもよい。
　後者の場合、設計ワークフロー構築装置１０は、各機能を実現するプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムを格納したＲＯＭ（Read Only Memory）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）、上記プログラムおよび各種データを格納するメモリ等の記憶装置（記録媒体）などを備えている。そして、本発明の目的は、上述した機能を実現するソフトウェアである設計ワークフロー構築装置１０の制御プログラムのプログラムコード（実行形式プログラム、中間コードプログラム、ソースプログラム）をコンピュータで読み取り可能に記録した記録媒体を、上記設計ワークフロー構築装置１０に供給し、そのコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ）が記録媒体に記録されているプログラムコードを読み出し実行することによっても、達成可能である。
　上記記録媒体としては、例えば、磁気テープやカセットテープ等のテープ類、フロッピー（登録商標）ディスク／ハードディスク等の磁気ディスクやＣＤ－ＲＯＭ／ＭＯ／ＭＤ／ＤＶＤ／ＣＤ－Ｒ等の光ディスクを含むディスク類、ＩＣカード（メモリカードを含む）／光カード等のカード類、マスクＲＯＭ／ＥＰＲＯＭ／ＥＥＰＲＯＭ／フラッシュＲＯＭ等の半導体メモリ類、あるいはＰＬＤ（Programmable logic device）やＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）等の論理回路類などを用いることができる。
　また、設計ワークフロー構築装置１０を通信ネットワークと接続可能に構成し、上記プログラムコードを通信ネットワークを介して供給してもよい。この通信ネットワークは、プログラムコードを伝送可能であればよく、特に限定されない。例えば、インターネット、イントラネット、エキストラネット、ＬＡＮ、ＩＳＤＮ、ＶＡＮ、ＣＡＴＶ通信網、仮想専用網（Virtual Private Network）、電話回線網、移動体通信網、衛星通信網等が利用可能である。また、この通信ネットワークを構成する伝送媒体も、プログラムコードを伝送可能な媒体であればよく、特定の構成または種類のものに限定されない。例えば、ＩＥＥＥ１３９４、ＵＳＢ、電力線搬送、ケーブルＴＶ回線、電話線、ＡＤＳＬ（Asymmetric Digital Subscriber Line）回線等の有線でも、ＩｒＤＡやリモコンのような赤外線、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）、ＩＥＥＥ８０２．１１無線、ＨＤＲ（High Data Rate）、ＮＦＣ（Near Field Communication）、ＤＬＮＡ（Digital Living Network Alliance）、携帯電話網、衛星回線、地上波デジタル網等の無線でも利用可能である。
　本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得手段を備えるとともに、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定手段を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記設計ワークフロー構築装置が備える設計順序決定手段が、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得ステップと、上記設計順序決定手段が、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定ステップとを含むことを特徴としている。
　それゆえ、上記の構成のように、中間変数の実体設計要素間の依存関係を考慮して、実体設計要素の設計順序を決定する際に、重要設計変数を決定する順序を併せて決定することにより、中間変数の実体設計要素間の依存関係だけを考慮する場合よりも、設計対象の設計全体において、より効率のよい設計が可能となる。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　さらに、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、上記設計順序決定手段は、上記設計変数のうち、自身が設計条件となる実体設計要素の数が最も多い設計変数を重要設計変数とすることを特徴としている。
　上記の構成により、さらに、各実体設計要素の設計空間の縮小と、各設計空間の間での相互依存度を下げ、各設計の独立度を上げられるという効果を奏する。なお、重要設計変数の数が多すぎると、設計課題が一つに集約されるため、設計空間の爆発的な増大が発生し、設計解の探索が非効率になるため、重要設計変数の数は適正に設定する必要がある。
　さらに、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものであることを特徴としている。
　上記の構成により、さらに、各実体設計要素間の依存関係の複雑さが低減されるという効果を奏する。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築手段と、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築手段によって生成された上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築手段と、を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計ワークフロー構築方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、上記設計ワークフロー構築装置が備える評価手法構築手段が、上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築ステップと、上記設計ワークフロー構築装置が備える設計ワークフロー構築手段が、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築ステップにて生成した上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築ステップと、を含むことを特徴としている。
　よって、設計順序情報と評価式を設計ワークフロー上に実装するときの整合がとれ、無理なく設計ワークフローが構築できるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　さらに、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、上記設計ワークフロー構築手段は、上記実体設計要素の上記評価式の中の設計条件である中間変数の値を、当該実体設計要素よりも先に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数の値を参照して取得できるように、上記設計ワークフローに設定することを特徴としている。
　上記の構成により、さらに、設計ワークフローには、該設計ワークフローに従って処理する際に、先に設計する実体設計要素の設計結果として決定された中間変数の値を、後に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数の値として参照して取得できるように設定されている。
　よって、複数の実体設計要素の設計において共用される中間変数を統一的に使用することが、効率良く行うことができるという効果を奏する。
　さらに、本発明に係る設計ワークフロー構築装置は、上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものであることを特徴としている。
　上記の構成により、さらに、各実体設計要素間の依存関係の複雑さが低減されるという効果を奏する。
　上記課題を解決するために、本発明に係る設計システムは、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムであって、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得する機能と、上記設計対象のプロファイルデータを取得する機能と、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築する機能と、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付ける機能と、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能と、上記導出した適正解を出力する機能と、を備えることを特徴としている。
　また、本発明に係る設計方法は、複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムの設計方法であって、上記設計システムを構成する設計ワークフロー構築装置が、上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得するステップと、上記設計対象のプロファイルデータを取得するステップと、上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築するステップと、上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付けるステップと、上記設計システムを構成する自動設計装置が、上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出するステップと、上記導出した適正解を出力するステップと、を含むことを特徴としている。
　上記の構成により、「（１）設計仕様および評価指標の定義」、「（２）設計対象のプロファイル定義」、「（３）データフロー構造」、「（４）設計対象の機能・性能評価」、「（５）プロセス自動化・解探索」、「（６）設計結果の出力」の一連の機能を、システマティックに連携させることができる。
　ここで、上記（１）～（６）の各機能と設計システム１の各部（図１）との対応関係は以下の通りである。
　「（１）設計仕様および評価指標の定義」は、図１のＤ２に示す評価関数（ＳＤＳＩ－Ｃ）をデータ記憶部１１から、設計対象の価値を評価する評価指標として取得する機能により実現される。「（２）設計対象のプロファイル定義」は、図１のＤ１，Ｄ３，Ｄ４，Ｄ５に示す各データをデータ記憶部１１から、設計対象のプロファイルデータとして取得する機能により実現される。「（３）データフロー構造」は、前記「（２）設計対象のプロファイル定義」の各データから設計者により決定されたデータＤ６を元に、設計ワークフローを構築する機能（設計順序決定部１２）により実現される。「（４）設計対象の機能・性能評価」は、実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付ける機能（評価手法構築部１３）により実現される。「（５）プロセス自動化・解探索」は、設計ワークフロー構築部１４により構築された設計ワークフローを自動設計装置２０で実行することにより、評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能により実現される。「（６）設計結果の出力」は、自動設計装置２０が導出した適正解を、設計システム１全体の結果として出力する機能により実現される。
　よって、これまで、各個に利用されてきたシステムエンジニアリングの技術を連携させることにより、システマティックにシステムデザインが可能となるという効果を奏する。すなわち、設計全体を見渡し、効率的な設計ワークフローを構築できるという効果を奏する。
　さらに、本発明に係る設計システムは、上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものであることを特徴としている。
　上記の構成により、さらに、各実体設計要素間の依存関係の複雑さが低減されるという効果を奏する。
　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、実施形態に開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
　発明の詳細な説明の項においてなされた具体的な実施態様または実施例は、あくまでも、本発明の技術内容を明らかにするものであって、そのような具体例にのみ限定して狭義に解釈されるべきものではなく、本発明の精神と次に記載する特許請求事項との範囲内で、いろいろと変更して実施することができるものである。
　本発明は、複雑な構造を有するシステムの設計において、設計全体を見渡せるフレームワークを構築することができるため、複雑なシステムの設計に広く適用可能であり、ソフトウェアのように論理的な実体構成のもののほか、物理的な実体構成を持つシステムの設計に特に好適である。
　１　　設計システム
１０　　設計ワークフロー構築装置
１１　　データ記憶部
１２　　設計順序決定部（設計順序決定手段）
１２a　特定情報取得部（特定情報取得手段）
１３　　評価手法構築部（評価手法構築手段）
１４　　設計ワークフロー構築部（設計ワークフロー構築手段）
２０　　自動設計装置

Claims (15)

  1. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、
    　上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、
    　各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、
    　上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得手段を備えるとともに、
    　先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定手段を備える設計ワークフロー構築装置。
  2. 　上記設計順序決定手段は、上記設計変数のうち、自身が設計条件となる実体設計要素の数が最も多い設計変数を重要設計変数とする請求項１に記載の設計ワークフロー構築装置。
  3. 　上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものである請求項１または２に記載の設計ワークフロー構築装置。
  4. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、
    　上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、
    　各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、
    　上記設計ワークフロー構築装置が備える設計順序決定手段が、上記実体設計要素を特定した実体設計要素特定情報と、上記設計変数の一部または全部を重要設計変数として特定した重要設計変数特定情報とを取得する特定情報取得ステップと、
    　上記設計順序決定手段が、先に設計する実体設計要素の設計条件である中間変数が、後に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数となる、実体設計要素の組み合わせを少なくするように、上記実体設計要素の設計および上記重要設計変数の決定の順番を決定する設計順序決定ステップとを含む設計ワークフロー構築方法。
  5. 　請求項１または２に記載の設計ワークフロー構築装置としてコンピュータを機能させるための設計ワークフロー構築プログラムであって、
    　コンピュータを上記設計順序決定手段として機能させるための設計ワークフロー構築プログラム。
  6. 　請求項５に記載の設計ワークフロー構築プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  7. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置であって、
    　上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、
    　各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、
    　上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築手段と、
    　上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築手段によって生成された上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築手段と、を備える設計ワークフロー構築装置。
  8. 　上記設計ワークフロー構築手段は、上記実体設計要素の上記評価式の中の設計条件である中間変数の値を、当該実体設計要素よりも先に設計する実体設計要素の設計結果である中間変数の値を参照して取得できるように、上記設計ワークフローに設定する請求項６に記載の設計ワークフロー構築装置。
  9. 　上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものである請求項７または８に記載の設計ワークフロー構築装置。
  10. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計ワークフロー構築装置の設計ワークフロー構築方法であって、
    　上記設計対象の設計では、上記設計対象の設計に際してあらかじめ与えられる入力変数、上記実体設計要素の設計の際に決定される設計変数、および、上記入力変数および上記設計変数が決まれば一意に決まる中間変数が用いられ、
    　各実体設計要素の設計では、上記入力変数と上記設計変数と上記中間変数とから構成される変数群の少なくとも一部を設計条件として用いて、当該設計条件として用いられなかった上記中間変数が設計結果として決定され、
    　上記設計ワークフロー構築装置が備える評価手法構築手段が、上記実体設計要素ごとに、各実体設計要素の設計結果として得られる上記中間変数を、上記入力変数と、上記設計変数と、当該実体設計要素を構成するサブ実体設計要素の設計結果として得られる中間変数とのみを変数として表現した制約式を取得し、該制約式を用いて、上記実体設計要素ごとに、当該実体設計要素の設計結果である中間変数を、上記入力変数、上記設計変数、および、他の実体設計要素の設計結果である中間変数のみを変数として表現した評価式を生成する評価手法構築ステップと、
    　上記設計ワークフロー構築装置が備える設計ワークフロー構築手段が、上記実体設計要素の設計順序を示す設計順序情報を取得して、該設計順序情報に従って実体設計要素の設計順序を規定した設計ワークフローを生成するとともに、該設計ワークフロー上の各実体設計要素に、上記評価手法構築ステップにて生成した上記評価式を対応付けて設定する設計ワークフロー構築ステップと、を含む設計ワークフロー構築方法。
  11. 　請求項７または８に記載の設計ワークフロー構築装置としてコンピュータを機能させるための設計ワークフロー構築プログラムであって、
    　コンピュータを上記各手段として機能させるための設計ワークフロー構築プログラム。
  12. 　請求項１１に記載の設計ワークフロー構築プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
  13. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムであって、
    　上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得する機能と、
    　上記設計対象のプロファイルデータを取得する機能と、
    　上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築する機能と、
    　上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付ける機能と、
    　上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出する機能と、
    　上記導出した適正解を出力する機能と、を備える設計システム。
  14. 　上記実体設計要素は、上記設計ワークフローが適切に構築されるように、設計対象の特徴量の定義から導き出される設計対象の機能を適切に扱える程度に、実体構成の定義を分割したものである請求項１３に記載の設計システム。
  15. 　複数の実体設計要素よりなる設計対象を、各実体設計要素を個別に設計することによって設計する作業を支援する設計システムの設計方法であって、
    　上記設計システムを構成する設計ワークフロー構築装置が、
    　　上記設計対象の設計仕様および該設計仕様の中で設計対象の価値を評価する評価指標を取得するステップと、
    　　上記設計対象のプロファイルデータを取得するステップと、
    　　上記プロファイルデータから実体設計要素を抽出し、実体設計要素に優先順位付けを行って、設計ワークフローを構築するステップと、
    　　上記構築した設計ワークフローに、上記実体設計要素毎に設計結果の性能・評価を行う評価手法を対応付けるステップと、
    　上記設計システムを構成する自動設計装置が、
    　　上記評価手法が対応付けられた設計ワークフローに従って、上記評価指標で設計結果を評価しながら自動最適化を行って、適正解を導出するステップと、
    　　上記導出した適正解を出力するステップと、を含む設計方法。
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