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技術 サービス設計支援装置、方法、およびプログラム

出願人 日本電気株式会社公立大学法人首都大学東京
発明者 伊豆倉さやか下村芳樹木見田康治
出願日 2015年6月12日 (3年11ヶ月経過) 出願番号 2015-119089
公開日 2018年9月13日 (8ヶ月経過) 公開番号 2018-142032
状態 未査定
技術分野 ストアードプログラム デバッグ/監視 特定用途計算機
主要キーワード コンピュータ基盤 状態予測装置 試験支援装置 システム構成機器 影響関係 シミュレーション過程 動作条件情報 上流段
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (10)

課題

定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化すること。

解決手段

入力部は、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する。シミュレーション実行部は、サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行する。構築部は、対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、サービス設計情報において対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する。結果判定部は、品質特性情報に基づいて、シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する。

概要

背景

IT(information technology)サービスの開発における重要な課題として、サービス品質の向上や開発の効率化などが挙げられる。近年、ITサービス開発の下流工程において、品質問題を引き起こすような設計ミス発覚し、大幅な手戻りコストによって採算が取れなくなる、いわゆる失敗プロジェクトの発生が、大きな問題となっている。また、運用時の障害発生によってITサービスが利用不可となり、信頼性が著しく損なわれる事例も多発している。

このような問題に対処するためには、ITサービス開発の上流設計の時点であらかじめ、設計の妥当性を、評価・検証しておく必要があると考えられる。特に、シミュレーション技術を用いることで、ITサービスの挙動予測し、運用時に発生しうる問題への対策を講じることができるので、設計ミスによる手戻りや運用開始後の障害発生を防ぐことができると期待される。通常、このようなシミュレーションは、対象ITサービスにおけるユーザの振る舞いやオペレーション手順などに関する定量的な情報を用いて、シミュレーション用のモデル構築するのが一般的である。

しかしながら、このような定量情報の大半は、ITサービス導入前の設計段階では得ることができないため、シミュレーション用のモデルの構築が困難である、という問題がある。

このような定量的な情報を用いることなく、対象ITサービスの挙動を推定・把握するための手法として、既知の情報を論理的に組み合わせて構築した定性的なモデルによるシミュレーション(定性シミュレーション)が提案されている。定性シミュレーションでは、対象系の構造から、挙動のメカニズム解析することで、該挙動に対する因果的な説明を与えることを可能とする。このように、定性シミュレーションを用いることで、ITサービスの運用に関わる定量情報がほとんど得られていない設計段階においても、ITサービスの挙動を把握したり、設計の妥当性を評価することが可能となる。その結果、開発における手戻りの防止、ITサービスの品質向上などの効果がある。

しかしながら、定性シミュレーションを用いて対象系における振る舞いを予測する場合には、シミュレーション過程で発生する定性的演算の曖昧さのため、実際に起こる挙動を含む複数の定性的挙動が導出される。そのため、得られた結果を実際の挙動と適切に対応づけて解釈することが難しい、という課題が存在した。

このような定性シミュレーションにおける曖昧性を排除するため、特許文献1は、物理システムの挙動に関する定量データを入力として、実際の挙動と一致する定性的挙動を導出する「定性シミュレーション装置」を開示している。

また、特許文献2は、定性モデルに定量情報を付加することで定性シミュレーションの曖昧さを軽減するとともに、オペレータと同様の予測機構、すなわち、プラントシステムにおいて発生する様々な兆候から適切なものを選び、それに基づいた定性的な予測によるプラント状態判定を行う「状態予測装置」を開示している。

特許文献3は、対象の物理システムを定性的にモデル化するために記述した状態記述変数データと状態記述変数データ相互間の因果関係を表した関係記述データとから成る定性モデルを使用した「定性シミュレーション装置」を開示している。

特許文献4は、画面を示す画面情報と、画面情報と関係付けられ画面に含まれる要素の属性を示す要素属性情報と、画面に含まれる要素が動作する条件に関する動作条件情報と、要素が動作する処理の内容に関する動作内容情報と、を取得する取得部を備えた表示制御装置を開示している。

特許文献5は、半導体集積回路テストパターンが与えられてテストされたテスト結果を取得し、取得されたテスト結果と第2シミュレーション結果とが観測的において一致するか否かを判定する試験支援装置を開示している。

特許文献6は、ルールに基づいてモデル変更アクションがなされる「レイアウト設計装置」を開示している。

また、非特許文献1は、定性プロセス理論に基づくモデルを開示している。

非特許文献2は、既存の定性シミュレータであるGarp3を開示している。

概要

定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化すること。入力部は、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する。シミュレーション実行部は、サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行する。構築部は、対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、サービス設計情報において対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する。結果判定部は、品質特性情報に基づいて、シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する。

目的

本発明の目的は、上記課題を解決するための技術を提供することにあり、定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化する、サービス設計支援装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力部と、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行部と、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報構築する構築部と、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定部と、を備える、サービス設計支援装置

請求項2

前記品質特性情報は、前記アーキテクチャ設計情報に加え、前記対象サービスの実行基盤であるシステムの構成に依存しない、共通的な知識、ヒューリスティクス、および制約に基づいて、前記対象サービスの品質に影響するパラメータの組み合わせを定義した情報を含む、請求項1に記載のサービス設計支援装置。

請求項3

前記結果判定部は、前記定性シミュレーション実行部の出力結果に、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが上限値かつ上昇傾向である状態が含まれる場合に、サービス品質が損なわれていると判定する、請求項1または2に記載のサービス設計支援装置。

請求項4

前記結果判定部は、顧客の要求および技術的な制約によって決定されている、パラメータが取るべき条件に基づいて、前記定性シミュレーションの実行結果に、設計者の想定しない振る舞いが含まれるか否かを判定する、請求項1乃至3のいずれか1つに記載のサービス設計支援装置。

請求項5

前記結果判定部において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異なる状態への遷移が含まれると判定された場合に、前記サービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、前記サービス設計情報を変更するモデル修正部をさらに備える、請求項1乃至4のいずれか1つに記載のサービス設計支援装置。

請求項6

前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータを改善する効果のあるパラメータを、前記サービス設計情報に追加することを定めた情報である、請求項5に記載のサービス設計支援装置。

請求項7

前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれるパラメータの優先度に応じて、前記サービス設計情報において、追加するパラメータの位置を定めた情報である、請求項5または6に記載のサービス設計支援装置。

請求項8

入力部が、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力し、シミュレーション実行部が、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行し、構築部が、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築し、結果判定部が、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する、サービス設計支援方法

請求項9

モデル修正部が、前記結果判定部において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異なる状態への遷移が含まれると判定された場合に、前記サービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、前記サービス設計情報を変更する、請求項8に記載のサービス設計支援方法。

請求項10

コンピュータに、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力機能と、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行機能と、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築機能と、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定機能と、を実現させるためのサービス設計支援プログラム

技術分野

0001

本発明は、サービス設計支援装置、サービス設計支援方法、およびサービス設計支援プログラムに関する。

背景技術

0002

IT(information technology)サービスの開発における重要な課題として、サービス品質の向上や開発の効率化などが挙げられる。近年、ITサービス開発の下流工程において、品質問題を引き起こすような設計ミス発覚し、大幅な手戻りコストによって採算が取れなくなる、いわゆる失敗プロジェクトの発生が、大きな問題となっている。また、運用時の障害発生によってITサービスが利用不可となり、信頼性が著しく損なわれる事例も多発している。

0003

このような問題に対処するためには、ITサービス開発の上流設計の時点であらかじめ、設計の妥当性を、評価・検証しておく必要があると考えられる。特に、シミュレーション技術を用いることで、ITサービスの挙動予測し、運用時に発生しうる問題への対策を講じることができるので、設計ミスによる手戻りや運用開始後の障害発生を防ぐことができると期待される。通常、このようなシミュレーションは、対象ITサービスにおけるユーザの振る舞いやオペレーション手順などに関する定量的な情報を用いて、シミュレーション用のモデル構築するのが一般的である。

0004

しかしながら、このような定量情報の大半は、ITサービス導入前の設計段階では得ることができないため、シミュレーション用のモデルの構築が困難である、という問題がある。

0005

このような定量的な情報を用いることなく、対象ITサービスの挙動を推定・把握するための手法として、既知の情報を論理的に組み合わせて構築した定性的なモデルによるシミュレーション(定性シミュレーション)が提案されている。定性シミュレーションでは、対象系の構造から、挙動のメカニズム解析することで、該挙動に対する因果的な説明を与えることを可能とする。このように、定性シミュレーションを用いることで、ITサービスの運用に関わる定量情報がほとんど得られていない設計段階においても、ITサービスの挙動を把握したり、設計の妥当性を評価することが可能となる。その結果、開発における手戻りの防止、ITサービスの品質向上などの効果がある。

0006

しかしながら、定性シミュレーションを用いて対象系における振る舞いを予測する場合には、シミュレーション過程で発生する定性的演算の曖昧さのため、実際に起こる挙動を含む複数の定性的挙動が導出される。そのため、得られた結果を実際の挙動と適切に対応づけて解釈することが難しい、という課題が存在した。

0007

このような定性シミュレーションにおける曖昧性を排除するため、特許文献1は、物理システムの挙動に関する定量データを入力として、実際の挙動と一致する定性的挙動を導出する「定性シミュレーション装置」を開示している。

0008

また、特許文献2は、定性モデルに定量情報を付加することで定性シミュレーションの曖昧さを軽減するとともに、オペレータと同様の予測機構、すなわち、プラントシステムにおいて発生する様々な兆候から適切なものを選び、それに基づいた定性的な予測によるプラント状態判定を行う「状態予測装置」を開示している。

0009

特許文献3は、対象の物理システムを定性的にモデル化するために記述した状態記述変数データと状態記述変数データ相互間の因果関係を表した関係記述データとから成る定性モデルを使用した「定性シミュレーション装置」を開示している。

0010

特許文献4は、画面を示す画面情報と、画面情報と関係付けられ画面に含まれる要素の属性を示す要素属性情報と、画面に含まれる要素が動作する条件に関する動作条件情報と、要素が動作する処理の内容に関する動作内容情報と、を取得する取得部を備えた表示制御装置を開示している。

0011

特許文献5は、半導体集積回路テストパターンが与えられてテストされたテスト結果を取得し、取得されたテスト結果と第2シミュレーション結果とが観測的において一致するか否かを判定する試験支援装置を開示している。

0012

特許文献6は、ルールに基づいてモデル変更アクションがなされる「レイアウト設計装置」を開示している。

0013

また、非特許文献1は、定性プロセス理論に基づくモデルを開示している。

0014

非特許文献2は、既存の定性シミュレータであるGarp3を開示している。

0015

特開平4−313143号公報
特開平7−244524号公報
特開平6−314269号公報
特開2013−140482号公報
特開2013−224829号公報
特開平8−77238号公報

先行技術

0016

西田豊明、定性推論の諸相、書店、1993
Bert Bredeweg,Garp3−Workbench for qualitative modelling and simulation,Ecological Informatics 4,2009

発明が解決しようとする課題

0017

しかしながら、前述の特許文献1および特許文献2に開示されている技術では、対象系に関する定量的なデータが必要となる。そのため、ITサービス開発の上流段階で設計を評価・検証するための定性シミュレーションにおける曖昧性を軽減し、出力結果の解釈を容易化するための手段として適用することはできない。

0018

また、定性シミュレーションの実行結果、すなわち、ある設計のもとで起こり得るサービス挙動の一覧において、設計者(シミュレーション用のモデルの構築者)が想定していないような挙動が出力されたとする。この場合、入力されたモデルにおいて、設計者の想定とは異なる設計(モデル化)がなされていると考えられる。しかしながら、このような不正なモデルを設計者の想定に一致するように修正する作業は、現状ではトライアンドエラーで行わざるを得ない。

0019

特許文献3は、単に、状態記述変数データ相互間の因果関係を表した関係記述データを含む定性モデルを使用した定性シミュレーション装置を開示しているに過ぎない。

0020

特許文献4は、単に、取得部が要素が動作する条件に関する動作条件情報を取得することを開示しているに過ぎない。この動作条件情報は、自明かつ他の情報と独立なものとして定義されている。

0021

特許文献5は、単に、テスト結果とシミュレーション結果とが一致するか否かを判定することを開示しているに過ぎない。

0022

特許文献6は、単に、ルールに基づいてモデル変更アクションがなされることを記載しているに過ぎない。

0023

本発明の目的は、上記課題を解決するための技術を提供することにあり、定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化する、サービス設計支援装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

0024

本発明の一態様に係るサービス設計支援装置は、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力部と、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行部と、対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築部と、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞い(状態遷移)の一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定部と、を備える。

0025

本発明の一態様に係るサービス設計支援方法は、入力部が、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力し、シミュレーション実行部が、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行し、構築部が、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築し、結果判定部が、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する。

0026

本発明の一態様に係るサービス設計支援プログラムは、コンピュータに、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力機能と、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行機能と、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築機能と、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定機能と、を実現させる。

発明の効果

0027

本発明によれば、定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することが容易となる。

図面の簡単な説明

0028

本発明の第1の実施形態に係るサービス設計支援装置の構成を示すブロック図である。
定性プロセス理論における固体ビューとプロセスビューの構成要素を示す図である。
図1に示したサービス設計支援装置において使用される、サーバ1のみで処理を行う場合のサービス設計情報の一例を示す図である。
図1に示したサービス設計支援装置において使用される、サーバ2に処理を振り分ける場合のサービス設計情報の他の例を示す図である。
図1に示したサービス設計支援装置において使用される、アーキテクチャ設計情報の一例を示す図である。
図1に示したサービス設計支援装置において使用される、シミュレーション実行部によって出力される、定性シミュレーション結果の一部の例を示す図である。
図1に示したサービス設計支援装置における処理の流れを表すフローチャートである。
本発明の第2の実施形態に係るサービス設計支援装置の構成を表すブロック図である。
図8に示したサービス設計支援装置において使用される、モデル修正部によって変更されたサービス設計情報の一例を示す図である。

実施例

0029

[発明の概要
最初に、本発明の理解を容易するために、本発明の概要について説明する。

0030

本発明は、IT(information technology)サービスの設計方法に関し、特に、ITサービス導入前の設計段階で、ITサービスの挙動を把握し、設計の妥当性を評価するための定性シミュレーションモデルの構築手法に関する。

0031

本発明に係るサービス設計支援装置は、上記背景技術事情に鑑みてなされたものであり、プロセス間の因果的観点からITサービスの設計を表現した定性モデルに基づいて対象サービスの振る舞いを予測し、設計の妥当性を評価する。この際に、本発明の実施形態に係るサービス設計支援装置は、定性シミュレーションの出力結果を、実際のサービス挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化する。

0032

より具体的には、本発明の実施形態に係るサービス設計支援装置は、上記定性シミュレーションの出力結果の中に、設計者が想定していない挙動が含まれるか否かの判断を容易化する。

0033

また、本発明に係るサービス設計支援装置は、設計者が想定していない挙動が出力された場合、上記定性モデルを、設計者が想定した通りの挙動を示すように自動的に修正する。

0034

本発明に係るサービス設計支援装置は、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力部と、サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行部と、対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、サービス設計情報において対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築部と、上記品質特性情報に基づいて、シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞い(状態遷移)の一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定部と、を備えることを特徴とする。

0035

ここで、サービス品質が損なわれる条件は、対象サービスの実行環境コンピュータ基盤の構成)や、暗黙的制約・知見などを含めた上で決定されるので、自明には定義されない。

0036

上記品質特性情報は、上記アーキテクチャ設計情報に加え、対象サービスの実行基盤であるシステムの構成に依存しない、共通的な知識、ヒューリスティクス、および制約に基づいて、対象サービスの品質に影響するパラメータの組み合わせを定義してもよい。

0037

上記結果判定部は、定性シミュレーション実行部の出力結果に、上記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが、上限値かつ上昇傾向である状態が含まれる場合に、サービス品質が損なわれていると判定してもよい。

0038

上記結果判定部は、顧客の要求や技術的な制約などによって決定されている、パラメータが取るべき条件などに基づいて、上記定性シミュレーションの実行結果に、設計者の想定しない振る舞いが含まれるか否かを判定してもよい。

0039

また、本発明に係るサービス設計支援装置は、上記結果判定部において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異な状態への遷移が含まれると判定された場合に、修正ルール情報格納部に保持されているサービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、上記サービス設計情報を変更するモデル修正部をさらに備えてもよい。

0040

上記修正ルール情報は、上記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータを改善する効果のあるパラメータを、上記サービス設計情報に追加すること、を定めてもよい。

0041

上記修正ルール情報は、上記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータの優先度に応じて、上記サービス設計情報において追加するパラメータの位置を定めてもよい。

0042

本発明に係るサービス設計支援装置は、プロセス間の因果的観点からITサービスの設計を表現した定性モデルに基づいて対象サービスの振る舞いを予測し、設計の妥当性を評価する。その際に、本発明に係るサービス設計支援装置は、定性シミュレーションによって得られた結果を、実際の挙動と適切に対応づけて解釈することを容易化する。それにより、本発明に係るサービス設計支援装置によれば、出力結果の中に、設計者が想定していない挙動が含まれるか否かを容易に判断することが可能となる。

0043

また、本発明に係るサービス設計支援装置によれば、設計者が想定していない挙動が出力された場合、上記定性モデルを、設計者が想定した通りの挙動を示すように自動的に修正することが可能となる。

0044

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

0045

[実施形態1]
以下、本発明の第1の実施形態について、図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100の構成を表すブロック図である。

0046

図1に示すように、本第1の実施形態によるサービス設計支援装置100は、設計情報入力部110と、シミュレーション実行部120と、品質特性情報構築部130と、結果判定部140と、を備える。

0047

設計情報入力部110は、サービス設計情報112として、設計対象サービスの構造や処理手順などを表す定性シミュレーションモデルを記憶する。ここで、本第1の実施形態においては、サービス設計情報112を表す定性シミュレーションモデルとして、定性プロセス理論(非特許文献1)に基づくモデルを用いる。

0048

定性プロセス理論では、パラメータの状態を定性値と微分値の組み合わせによって表現し、パラメータ間に、対象系に対する原理などに関する因果的観点に基づく定性的な依存関係を記述したモデルを用いて、起こり得る挙動を列挙する。ここで、パラメータ間の影響関係は、直接影響と間接影響分類される。直接影響は、特定のプロセスが生じることにより、あるパラメータ間の増減が決定される影響関係を表し、間接影響は、何らかのメカニズムによって、パラメータの変量間に定性的な比例関係があることを表す。

0049

また、定性プロセス理論では、個体ビューとプロセスビューと呼ばれる二つのフレーム表現を用いて、ある熱源によって液体が加熱される、などの物理現象を記述する。個体ビューは、パラメータ間に成り立つ恒常的な関係を記述し、プロセスビューは、あるプロセス(物理現象)が発生する際に存在するパラメータ間の関係を記述する。図2に、各ビューを構成する要素を示す。

0050

図3および図4は、サービス設計情報112の例を示す図である。図3はサーバ1のみで処理を行う場合のサービス設計情報112の例を示し、図4はサーバ2に処理を振り分ける場合のサービス設計情報112の例を示している。

0051

図3の例では、ユーザからのリクエストによって、サーバ1が稼働し、その後サーバ3が稼働することで、リクエストが処理され、サービスの供給を待つユーザ数が減少する。ただし、サーバ1の稼働率が上限に達すると、図4に示されるように、サーバ2へ処理が振り分けられることが表現されている。図3および図4において、Iは直接影響を表し、Pは間接影響を表す。

0052

また、設計情報入力部110は、対象サービスの実行基盤となるシステムのアーキテクチャ設計情報114を記憶する。アーキテクチャ設計情報114は、サーバやストレージネットワーク機器などのシステム構成要素を表すオブジェクトと、それらの接続関係で構成される。上記オブジェクトは、サービス品質を測る指標に相当する属性を持つ。図5は、アーキテクチャ設計情報114の例を示す図である。

0053

品質特性情報構築部130は、サービス設計情報112とアーキテクチャ設計情報114の要素を対応付け、一般的な知識をもとに、対象サービスの品質を悪化させる可能性のある、サービス設計情報112のパラメータの組み合わせを品質特性情報として定義する。

0054

品質特性情報構築部130の動作例について、図3および図4のサービス設計情報112および図5のアーキテクチャ設計情報114を用いて説明する。

0055

図5のアーキテクチャ設計情報114において、典型的なサービス品質である「可用性」に関する属性を持つ要素として、サーバ1、サーバ2、サーバ3を取り上げる。そして、可用性に影響する属性である各サーバの「稼働率」がユーザからのリクエストによって上昇し、それによってユーザへサービスが提供される様子を定性的にモデル化したのが、図3および図4のサービス設計情報112である。

0056

すなわち、図5のアーキテクチャ設計情報114における「サーバ1」という要素の「稼働率」という属性は、図3および図4のサービス設計情報112における「α」というパラメータとしてモデル化されている、という対応関係になる。

0057

そして、サービス品質に関する一般的な知識、例えば、並列化されたサーバの使用率がともに100%に達したり、直列接続されているいずれかのサーバの使用率が100%に達すると、それ以上のリクエストを処理できず、サービスの可用性が損なわれる、といった知識があったとする。この場合、品質特性情報構築部130は、既知の手法などを用いて、図5のアーキテクチャ設計情報114におけるサーバの接続状態を解釈し、サービスの可用性が損なわれる状態として、「(サーバ1の稼働率に対応するパラメータα(AND)サーバ2の稼働率に対応するパラメータβ)(OR)サーバ3の稼働率に対応するパラメータγ」という組み合わせを定義する。

0058

シミュレーション実行部120は、既知の手法によって、サービス設計情報112に対する定性シミュレーションを実行し、サービス設計情報112によってモデル化された対象サービスが取り得る可能性のある振る舞いを全て列挙する。

0059

結果判定部140は、シミュレーション実行部120によって出力される、対象サービスの振る舞いの一覧の中に、上記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータに、上限値かつ上昇傾向である状態が含まれているか否かを調べる。結果判定部140は、品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータに、上限値かつ上昇傾向である状態が含まれている場合に、サービス品質が損なわれている、と判定する。

0060

例えば、図3および図4のサービス設計情報112に基づいた定性シミュレーション結果として、図6に示すように、パラメータαとパラメータβがともに上限値で上昇傾向である状態が出力されたとする。この場合、結果判定部140は、サービスの可用性が損なわれている、と判定する。ここで、図6は、既存の定性シミュレータであるGarp3(非特許文献2)による出力結果の例を示している。

0061

ここで、対象サービスの振る舞いが、設計者の想定通りであるか否かを判定するための条件として、パラメータの値が上限値かつ上昇傾向である、という以外の条件を別途定義し、外部から与えたりしてもよい。例えば、サーバ1の稼働率を50%以内に抑える必要がある、などの条件が顧客から指定されている場合、結果判定部140は、パラメータαが中間値かつ上昇傾向である状態を、設計者の想定に合わない不適切なモデルである、と判定することができる。結果判定部140は、このようにして判定された結果、すなわち、サービス設計情報に不備があるか否かについて、設計者に通知してもよい。

0062

次に、図7を参照して、本発明の第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100の動作について説明する。

0063

まず、設計情報入力部110は、設計者によって記述されたサービス設計情報112およびアーキテクチャ設計情報114を保持する(ステップA1)。

0064

一方、品質特性情報構築部130は、既知の手法などを用いて、アーキテクチャ設計情報114を解釈し、サービス品質に関する一般知識をもとに、アーキテクチャ設計情報114の構成要素が持つ属性に対して、サービス品質が損なわれている状態を表す組み合わせを定義する(ステップA2)。

0065

次に、品質特性情報構築部130は、アーキテクチャ設計情報114の構成要素の属性を、サービス設計情報112のパラメータに変換する(ステップA3)。

0066

そして、シミュレーション実行部120が、ステップA1のサービス設計情報112に対して定性シミュレーションを実行する(ステップA4)。

0067

結果判定部140は、シミュレーション結果の中に、ステップA3で構築された品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが、上限値かつ上昇傾向である状態が含まれるか否かを調べる(ステップA5)。

0068

サービス設計支援装置100は、ステップ5の判定結果を受けて、ステップA1で記述されたサービス設計情報112に、設計者が想定していない、サービス品質が損なわれる挙動を引き起こすような不備があることなどを、設計者に通知してもよい(ステップA6)。

0069

以上のように、本第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100では、ITサービスを構成するプロセス間の定性的な依存関係をモデル化したサービス設計情報112に対し、定性シミュレーションを適用して、対象サービスの振る舞いを予測する。この際、本第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100では、サービスの実行基盤となるハードウェア機器のアーキテクチャ設計とサービス品質に関する一般的な知識を、サービス設計情報112と対応付ける。このことにより、本第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100によれば、定性シミュレーション結果において、設計者が想定していないような、サービス品質が損なわれる状態が含まれるか否かを容易に判定することができる。

0070

よって、本第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100によれば、対象サービスに関する定量データが得られない上流設計段階におけるサービス設計の評価・分析を可能とし、高品質な設計を支援することができる。

0071

本第1の実施形態に係るサービス設計支援装置100の各部は、ハードウェアソフトウェアとの組み合わせを用いて実現すればよい。ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせた形態では、たとえば、ROM(read only memory)に記憶されたサービス設計支援プログラムに基づいて、CPU(central processing unit)のような制御部等のハードウェアを動作させることによって、各部を各種手段として実現する。また、該サービス設計支援プログラムは、記録媒体に記録されて頒布されてもよい。当該記録媒体に記録されたサービス設計支援プログラムは、有線無線、又は記録媒体そのものを介して、メモリに読み込まれ、制御部等を動作させる。尚、記録媒体を例示すれば、ハードディスクなどの磁気ディスクCD-ROM(compact disc read only memory)、DVD(digital versatile disc)などの光ディスク光磁気ディスク(MO;magneto-optical disc)、半導体メモリ装置などが挙げられる。

0072

[実施形態2]
以下、本発明の第2の実施形態について、図面を参照して説明する。図8は、本発明の第2の実施形態に係るサービス設計支援装置100Aの構成を表すブロック図である。

0073

図8に示すサービス設計支援装置100Aは、図1に示す第1の実施形態のサービス設計支援装置100と比べて、修正ルール情報格納部150と、モデル修正部160と、を更に備えている、という点で異なる。以下では、図1に示される構成要素と同一の機能を有するものには同一の参照符号を付して、説明の簡略化の為にそれらの説明については省略する。

0074

修正ルール情報格納部150は、結果判定部140においてサービス品質が損なわれていると判定される状態への遷移が出力されるようなモデル、すなわち、設計者が想定していないような振る舞いを示すサービス設計情報112に対する修正方針を定めた修正ルール情報を保持する。

0075

例えば、修正ルール情報は、結果判定部140において不備があると判定されたサービス設計情報に対してパラメータを追加し、上記品質特性情報に定義される、サービス品質が損なわれている状態に関連するパラメータを改善させる、例えば、値を減少させるような影響関係で接続する、といったルールである。ここで、上記品質特性情報に含まれるパラメータに優先度を設定しておき、修正ルール情報として、該優先度に応じた改善効果のあるパラメータの追加位置を定義してもよい。

0076

モデル修正部160は、修正ルール情報に従って、サービス設計情報112を変更する。図9は、修正後のサービス設計情報112の例を示す図である。

0077

モデル修正部160によって出力される修正後のモデルに対して、サービス設計支援装置100Aは、再度定性シミュレーションを実行し、サービス品質が損なわれる状態への遷移が改善されたか否かを調べてもよい。

0078

また、モデルを修正したことで、サービス設計支援装置100Aは、上記品質特性情報に含まれるパラメータの組み合わせに含まれるような、別のサービス品質が損なわれている状態への遷移が出力されるか否かを調べてもよい。

0079

以上のように、本第2の実施形態によるサービス設計支援装置100Aによれば、サービス品質が損なわれる状態への遷移が発生するような不適切なサービス設計情報を自動的に修正することができるので、設計者の想定する挙動を示すような高品質なサービス設計情報の構築を支援することができる。

0080

本第2の実施形態に係るサービス設計支援装置100Aの各部は、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせを用いて実現すればよい。ハードウェアとソフトウェアとを組み合わせた形態では、たとえば、ROM(read only memory)に記憶されたサービス設計支援プログラムに基づいて、CPU(central processing unit)のような制御部等のハードウェアを動作させることによって、各部を各種手段として実現する。また、該サービス設計支援プログラムは、記録媒体に記録されて頒布されてもよい。当該記録媒体に記録されたサービス設計支援プログラムは、有線、無線、又は記録媒体そのものを介して、メモリに読み込まれ、制御部等を動作させる。尚、記録媒体を例示すれば、ハードディスクなどの磁気ディスク、CD-ROM(compact disc read only memory)、DVD(digital versatile disc)などの光ディスク、光磁気ディスク(MO;magneto-optical disc)、半導体メモリ装置などが挙げられる。

0081

以上、本発明をその例示的な実施形態に基づいて説明したが、本発明のサービス設計支援装置は、上記実施形態の構成にのみ限定されるものではなく、上記実施形態の構成から種々の修正及び変更を施したものも、本発明の範囲に含まれる。

0082

上記の実施形態の一部又は全部は、以下の付記のようにも記載されうるが、以下には限られない。

0083

(付記1)
設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力部と、
前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行部と、
前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築部と、
前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定部と、
を備える、サービス設計支援装置。

0084

(付記2)
前記品質特性情報は、前記アーキテクチャ設計情報に加え、前記対象サービスの実行基盤であるシステムの構成に依存しない、共通的な知識、ヒューリスティクス、および制約に基づいて、前記対象サービスの品質に影響するパラメータの組み合わせを定義した情報を含む、付記1に記載のサービス設計支援装置。

0085

(付記3)
前記結果判定部は、前記定性シミュレーション実行部の出力結果に、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが上限値かつ上昇傾向である状態が含まれる場合に、サービス品質が損なわれていると判定する、付記1または2に記載のサービス設計支援装置。

0086

(付記4)
前記結果判定部は、顧客の要求および技術的な制約によって決定されている、パラメータが取るべき条件に基づいて、前記定性シミュレーションの実行結果に、設計者の想定しない振る舞いが含まれるか否かを判定する、付記1乃至3のいずれか1つに記載のサービス設計支援装置。

0087

(付記5)
前記結果判定部において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異なる状態への遷移が含まれると判定された場合に、前記サービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、前記サービス設計情報を変更するモデル修正部をさらに備える、付記1乃至4のいずれか1つに記載のサービス設計支援装置。

0088

(付記6)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータを改善する効果のあるパラメータを、前記サービス設計情報に追加することを定めた情報である、付記5に記載のサービス設計支援装置。

0089

(付記7)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれるパラメータの優先度に応じて、前記サービス設計情報において、追加するパラメータの位置を定めた情報である、付記5または6に記載のサービス設計支援装置。

0090

(付記8)
入力部が、設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力し、
シミュレーション実行部が、前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行し、
構築部が、前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築し、
結果判定部が、前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する、
サービス設計支援方法。

0091

(付記9)
前記品質特性情報は、前記アーキテクチャ設計情報に加え、前記対象サービスの実行基盤であるシステムの構成に依存しない、共通的な知識、ヒューリスティクス、および制約に基づいて、前記対象サービスの品質に影響するパラメータの組み合わせを定義した情報を含む、付記8に記載のサービス設計支援方法。

0092

(付記10)
前記結果判定部が、前記定性シミュレーション実行部の出力結果に、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが上限値かつ上昇傾向である状態が含まれる場合に、サービス品質が損なわれていると判定する、付記8または9に記載のサービス設計支援方法。

0093

(付記11)
前記結果判定部が、顧客の要求および技術的な制約によって決定されている、パラメータが取るべき条件に基づいて、前記定性シミュレーションの実行結果に、設計者の想定しない振る舞いが含まれるか否かを判定する、付記8乃至10のいずれか1つに記載のサービス設計支援方法。

0094

(付記12)
モデル修正部が、前記結果判定部において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異なる状態への遷移が含まれると判定された場合に、前記サービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、前記サービス設計情報を変更する、付記8乃至11のいずれか1つに記載のサービス設計支援方法。

0095

(付記13)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータを改善する効果のあるパラメータを、前記サービス設計情報に追加することを定めた情報である、付記12に記載のサービス設計支援方法。

0096

(付記14)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれるパラメータの優先度に応じて、前記サービス設計情報において、追加するパラメータの位置を定めた情報である、付記12または13に記載のサービス設計支援方法。

0097

(付記15)
コンピュータに、
設計の対象サービスの構造および処理手順を表す定性シミュレーションモデルを保持するサービス設計情報を入力する入力機能と、
前記サービス設計情報に対して所定の手法を適用して定性シミュレーションを実行するシミュレーション実行機能と、
前記対象サービスの実行基盤となるシステム構成機器の接続状態を表すアーキテクチャ設計情報に基づいて、前記サービス設計情報において前記対象サービスの品質に影響する可能性のあるパラメータの組み合わせを決定する品質特性情報を構築する構築機能と、
前記品質特性情報に基づいて、前記シミュレーション実行部が出力するサービスの振る舞いの一覧の中に、サービス品質が損なわれていると解釈されるような状態への遷移が含まれるか否かを判定する結果判定機能と、
を実現させるためのサービス設計支援プログラム。

0098

(付記16)
前記品質特性情報は、前記アーキテクチャ設計情報に加え、前記対象サービスの実行基盤であるシステムの構成に依存しない、共通的な知識、ヒューリスティクス、および制約に基づいて、前記対象サービスの品質に影響するパラメータの組み合わせを定義した情報を含む、付記15に記載のサービス設計支援プログラム。

0099

(付記17)
前記結果判定機能は、前記定性シミュレーション実行機能の出力結果に、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータが上限値かつ上昇傾向である状態が含まれる場合に、サービス品質が損なわれていると判定する、付記15または16に記載のサービス設計支援プログラム。

0100

(付記18)
前記結果判定機能は、顧客の要求および技術的な制約によって決定されている、パラメータが取るべき条件に基づいて、前記定性シミュレーションの実行結果に、設計者の想定しない振る舞いが含まれるか否かを判定する、付記15乃至17のいずれか1つに記載のサービス設計支援プログラム。

0101

(付記19)
前記コンピュータに、前記結果判定機能において、サービス品質が損なわれている、あるいは設計者の想定と異なる状態への遷移が含まれると判定された場合に、前記サービス設計情報の修正方針を定義した修正ルール情報に従って、前記サービス設計情報を変更するモデル修正機能を、さらに実現させるための、付記15乃至18のいずれか1つに記載のサービス設計支援プログラム。

0102

(付記20)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれる組み合わせのパラメータを改善する効果のあるパラメータを、前記サービス設計情報に追加することを定めた情報である、付記19に記載のサービス設計支援プログラム。

0103

(付記21)
前記修正ルール情報は、前記品質特性情報に含まれるパラメータの優先度に応じて、前記サービス設計情報において、追加するパラメータの位置を定めた情報である、付記19または20に記載のサービス設計支援プログラム。

0104

100、100Aサービス設計支援装置
110設計情報入力部
112 サービス設計情報
114アーキテクチャ設計情報
120シミュレーション実行部
130品質特性情報構築部
140 結果判定部
150修正ルール情報格納部
160モデル修正部

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