Dynamic Reduction of Guarded Constraints for the Hybrid Systems Modeling Language HydLa

抄録

HydLaは、ハイブリッドシステムを記述するためのモデリング言語である。ハイブリッドシステムとは、離散および連続な状態の変化が混在した系の総称であり、HydLaは制約概念に基づいた設計により複雑になりがちなこれらの系を正確かつ簡潔に表現することができる。また、不確定値を含む式の適切な処理やシミュレーションと検証機能の統合など、他の言語に見られない独自の特徴を備えている。2008年より早稲田大学上田研究室を中心に設計および開発が進められてきた本言語は、過去に様々な改良がなされている。しかし、多数の物体との衝突を扱うような大規模なモデルにおいて、制約条件の個数の増加に伴いシミュレーションの処理時間も増大するという問題が指摘されていた。本研究では、モデルに含まれる不変条件、特に単調性を活用することにより、シミュレーション処理中に不要となった制約を動的に削減する手法を提案した。実装および性能評価の末、従来存在していたシミュレーション時の非効率性を排除することができた。本提案手法の適用により、処理時間が半分に短縮される例も見られ、単調性をはじめとした不変条件を活用することの有用性が確認できた。