「中の人」が語るETロボコンの魅力─何が面白いのか,何に役立つのか

第3回 ロボコンに賭けた「思い」も伝わる─ETロボコンのモデルとは?

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これまでの2回の連載を通して,ETロボコンがどのようなものか理解していただけたと思います。この3回目では,ETロボコンの特徴である「モデル」に関して紹介していきたいと思います。

ETロボコンはモデル開発の「砂場」

ETロボコンで扱うモデルとは,ロボットを動かすための「ソフトウェアの設計図」のことを指します。

組込みソフトウェアの現場では,この「ソフトウェアの設計図」が十分な形で存在していることは希であり,そのためにソフトウェアの保守が効率的に行えず,生産性や品質に大きな問題を引き起こしているのは,みなさんもご存じの通りです。

とはいえ,実際の開発現場でモデルを使った開発に一気に移行するのことは,そう簡単ではありません。ETロボコンでは,すべての参加チームにモデルの作成を課しており,大会への参加を通じて,モデルすなわち「ソフトウェアの設計図」の作り方のコツや,そのメリットを存分に感じてもらうことを期待しています。つまり,ETロボコンは,モデルを使った開発のための「砂場」とも言えます。

ETロボコンのモデルとは?

ETロボコンのモデルは,コンセプトシートと呼ばれる,モデルに対する補足文書が1枚と,実際のモデルに該当するソフトウェアの設計内容を記述した5枚のシートを合わせた計6枚のシート(大きさはA3)から構成されます。

コンセプトシート

ETロボコンのモデルの大きな特徴は,モデルが単なる設計図にとどまらず,モデルから各チームの設計に賭ける思いがひしひしと伝わってくる点にあります。そして,それを実現している大きな要因が,このコンセプトシートです。

コンセプトシートは,参加チームの紹介や意気込みなどを記載する「自己紹介パート」と,モデルの設計思想や見所・工夫した点などを説明する「モデル紹介パート」から構成されており,特に重要なのは,後者の「モデル紹介パート」です。

実際のモデルは,UMLなどに代表されるモデリング言語を使って記述されますが,これで記述できるのはあくまでも設計内容そのものであり,そこに至るまでの設計意図や設計上の指針,重要なポイントなどについては記述することができません。

コンセプトシートをうまく活用することで,前述したようなモデリング言語では記述できない各チームの「設計に賭ける思い」「概要の説明」などを明示することができます。モデル審査はもちろんですが,大会会場に掲示されたモデルを見るような場合にも,上手に書かれたコンセプトシートは,モデルの内容を理解するのに非常に大きく役立ちます。

蛇足になりますが,実際の開発でモデルを作っているけれど「モデルで書いた内容が,いまいちうまく伝わらない」といった悩みをお持ちの方は,ぜひ,ETロボコンのようなコンセプトシートを取り入れてみることをお勧めします。

図1 コンセプトシート(モデル紹介パート)の例

図1 コンセプトシート(モデル紹介パート)の例

図1 コンセプトシート(モデル紹介パート)の例

モデル

さて,実際のモデルですが,要求モデル,設計モデル,性能モデルの3つに分かれています。

要求モデルは,今年から新たに追加されたモデルで,ソフトウェアを開発するための要求を記述します。たとえば,ソフトウェアとして実現される機能を導出するに至った経緯や,品質・性能などといった非機能的な要求の検討過程・結果などが該当します。

図2 要求モデル

図2 要求モデル

設計モデルは,要求モデルに書かれた要求を実現するために必要なソフトウェアの内容について記述します。内容といってもモデルですので,ソースコードのような詳細な記述ではなく,より簡素でわかりやすいものにする必要があります。そのため,設計モデルではUMLのような「モデリング言語」を使って記述するように決められています。

図3 設計モデル(機能面)

図3 設計モデル(機能面)

図4 設計モデル(構造面)

図4 設計モデル(構造面)

図5 設計モデル(振る舞い面)

図5 設計モデル(振る舞い面)

最後の性能モデルですが,これにはロボットの性能向上に必要な制御技術や制御戦略などを記述します。このモデルでは,その技術や戦略の妥当性を示す図や計算式,そしてそれらを説明する自然言語などから構成されます。

図6 性能モデル

図6 性能モデル

そしてETロボコンでは,これら3つのモデルをたった5枚の中に収めなければなりません。特に近年はモデルの内容も高度化しており,5枚に収めることは年を追うほどにその難しさを増しています。これもETロボコンのモデルの1つの特徴と言えるかもしれません。しかし,限られた枚数でシンプルに分かりやすく表現することは,まさにモデルに求められるもので,よい試練になるはずです。

著者プロフィール

渡辺博之(わたなべひろゆき)

株式会社エクスモーション。本部審査委員長。

毎年夏から秋にかけては,定例となった全国各地のロボコン行脚で,昨年などは子供の学校行事にどれも参加出来ず,不憫な思いをさせております。それでも,各地で意気込みあふれるモデルと出会うのが楽しみで,気がついたら審査委員生活10年目です。

今年も,みなさんの力のこもったモデルをお待ちしております。

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