2025年度 (最新) 学院等開講科目情報理工学院情報工学系情報工学コース

サイバーフィジカルシステム

開講元: 情報工学コース
担当教員: 渡部卓雄
授業形態: 講義 (ハイフレックス型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 月1-2 (M-356(H132)) / 木1-2 (M-356(H132))
クラス: -
科目コード: CSC.T431
単位数: 200
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年9月18日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

本講義ではサイバーフィジカルシステム(CPS)の基礎理論および関連する諸概念について学ぶ．具体的には，CPSの計算モデルであるリアクティブシステム，動的システム，時間モデル，ハイブリッドシステムについて，それぞれの概念と形式化，および諸性質と検証方式について理解する．

到達目標

本科目を履修することにより以下の能力を修得する．
(1) サイバーフィジカルシステム，リアクティブシステム，同期・非同期計算モデル，動的システム，時間モデル，ハイブリッドシステムに関する基本的な概念を説明できる．
(2) 同期・非同期計算モデルの安全性と活性についての理解を得る．
(3) 動的システム，時間モデル，ハイブリッドシステムの諸性質についての理解を得る．

キーワード

サイバーフィジカルシステム, リアクティブシステム，動的システム，時間モデル，ハイブリッドシステム，組込みシステム，実時間システム，検証，リアクティブプログラミング，アクターモデル

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

座学

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	イントロダクション，サイバーフィジカルシステムの概要，同期計算モデル(1): 概念	サイバーフィジカルシステムに関する諸定義および性質の概要，および同期計算モデルの概念を理解する
第2回	同期計算モデル(2): 形式化	同期計算モデルの形式化について理解する
第3回	同期計算モデル(2): 諸性質	同期計算モデルの諸性質について理解する
第4回	安全性とその検証(1): 安全性	同期計算モデルの安全性について理解する
第5回	安全性とその検証(2): 検証方式	同期計算モデルの安全性の検証について理解する
第6回	非同期計算モデル(1): 概念と形式化	非同期計算モデルの概念と形式化について理解する
第7回	非同期計算モデル(2): 諸性質	非同期計算モデルの諸性質について理解する
第8回	動的システム(1)：概念と形式化	動的システムの概念と形式化について理解する
第9回	動的システム(2)：諸性質	動的システムの諸性質について理解する
第10回	時間モデル(1)：概念と形式化	時間モデルの概念と形式化について理解する
第11回	時間モデル(2)：諸性質	時間モデルの諸性質について理解する
第12回	ハイブリッドシステム(1): 概念と形式化	ハイブリッドシステムの概念と形式化について理解する
第13回	ハイブリッドシステム(2): 諸性質	ハイブリッドシステムの諸性質について理解する
第14回	CPSのプログラミングモデル	CPSのプログラミングモデルについて理解する

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

R. Alur, Principles of Cyber-Physical Systems, MIT Press, 2015.

参考書、講義資料等

講義資料等はLMSを通して配布する．

成績評価の方法及び基準

レポート：50%
期末試験：50%

履修の条件・注意事項

履修者は関連科目を履修しているか，同等の知識があること．