令和5年度 春期 システムアーキテクト試験 午後II 問3 再利用を容易にする組込みアーキテクチャ(論述)

テクノロジ組込み・IoTシステム開発技術

この問題は2023(R5)春 システムアーキテクト 午後IIに出題されたものです。出題時点の法令・制度に基づく内容のため、現行の内容と一致しない場合があります。

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学習ガイド

大規模化する組込みシステムで、ハードウェアとソフトウェアを再利用しやすいアーキテクチャを論じる午後II問題です。変更対象と範囲、改変管理、テスト範囲を一つの事例で具体化し、再利用の目標と評価へつなげます。局所的な実装だけでなく開発プロセス全体を扱う構成を示します。設問アからウまで同じ事例と因果関係を保ち、一般論に流れず、実施内容と評価を具体的に書き切るための構成を示します。

この記事で押さえる論点

  • 対象の組込みシステムの構成・特徴・制約と、実施した改変および再利用の容易化の目標を描写する
  • 変更対象・変更範囲、改変管理、テスト範囲の三つの考慮を漏れなく具体的に構成する
  • バリエーションや再利用部品の管理が潜在不具合の関連箇所抽出につながる仕組みを説明する
  • 目標の達成度を客観的に評価し、そこから今後の課題を論理的に導く

問題本文

再利用の容易化を考慮した組込みシステムのアーキテクチャについて

近年の技術進展に伴い,組込みシステムも年々大規模化しており,既存の組込みシステムを再利用して,開発工数の削減を図ることも多くなっている。そのため,新規開発及び改変のいずれにおいても再利用の容易化を考慮することが有効である。

新規開発においては,組込みシステム・IoTシステムの構成部品を含めたハードウェア及びソフトウェアの追加・削除・変更を想定してアーキテクチャを設計し,改変があった場合でも一部分の変更で済む方法をとる。しかし,改変において想定外の変更があった場合,又は改変の繰返しによって構造が複雑化した場合に,アーキテクチャそのものを見直すなど,更なる再利用に向けた容易化を検討することも求められる。

また,元の組込みシステムと改変で増えたバリエーションの管理,再利用できる部品の管理など,改変に伴う管理も必要となる。例えば,既存の組込みシステムを改変した際に,潜在していた不具合を発見した場合,管理が適切に行われていれば,関連する箇所も容易に抽出できる。さらに,新規開発及び改変のいずれの場合も,完成した組込みシステムのテストにおいて,変更の箇所とアーキテクチャに基づき,どの範囲に対してどのようなテストを行うかを判断することも重要である。

組込みシステムのシステムアーキテクトは,組込みシステムの新規開発及び改変のいずれにおいても再利用が容易になるよう,組込みシステムの特性に応じた適切な変更対象・変更範囲,改変管理,テスト範囲を策定し,将来にわたっての再利用の容易化を考慮することが望ましい。

あなたの経験と考えに基づいて,組込みシステムのシステムアーキテクトの立場から設問ア〜設問ウに従って論述せよ。

設問と解答・解説

設問ア

あなたが携わった組込みシステムの構成と概要,改変の内容,及び再利用の容易化に係る目標について,800字以内で述べよ。

模範解答

模範解答は公表されていません。下の採点基準と解説から、解答に求められる要素を読み取ってください。

採点基準(配点 34点)

知識・理解度(内容)(20点)

  • 20: 対象システムの特徴や制約、改変の内容、および再利用の容易化の目標が極めて具体的に設定されている。
  • 15: 対象システムの特徴や制約、改変の内容、再利用の容易化の目標が具体的に設定されている。
  • 10: 対象システムの特徴や改変の内容、再利用の容易化の目標が記述されているが、具体性にやや欠ける。
  • 5: 対象システムの特徴や改変の内容、再利用の容易化の目標の記述が不十分である。
  • 0: 対象システムの特徴や改変の内容、再利用の容易化の目標が記述されていない。

論理性(構造)(14点)

  • 14: システムの構成と概要、改変内容、目標の各要素が論理的かつ一貫性のある構成で記述されている。
  • 10: システムの構成と概要、改変内容、目標の各要素がおおむね論理的に記述されている。
  • 7: 要素間に一部つながりの不明瞭な点はあるが、全体として構成が破綻していない。
  • 3: 各要素のつながりが不明瞭であり、論理的な一貫性に欠ける。
  • 0: 論理的な構成がなされておらず、趣旨が読み取れない。

解説

設問の趣旨

組込みシステムのシステムアーキテクトとして、対象システムの特徴・制約、改変の内容、および再利用の容易化の目標について、的確に状況設定を説明することが求められます。

高得点のポイント

  • システムの構成と概要が明確であり、対象となる組込みシステムの特徴や制約が具体的に記述されていること。

  • どのような改変が行われたかが具体的に示されていること。

  • 再利用の容易化に係る目標が、システムの特徴や将来の展望を踏まえて設定されていること。

設問イ

設問アで述べた組込みシステムについて,再利用の容易化に対してどのような考慮をしたか。変更対象・変更範囲,改変管理,テスト範囲を含めて,800字以上1,600字以内で具体的に述べよ。

模範解答

模範解答は公表されていません。下の採点基準と解説から、解答に求められる要素を読み取ってください。

採点基準(配点 33点)

知識・理解度(内容)(18点)

  • 18: システムの特徴・制約を把握した上で、変更対象・範囲、改変管理、テスト範囲の3点全てにおいて、再利用の容易化に向けた具体的な考慮が示されている。
  • 14: システムの特徴・制約を踏まえ、変更対象・範囲、改変管理、テスト範囲の3点について具体的な考慮が示されている。
  • 9: 変更対象・範囲、改変管理、テスト範囲への言及はあるが、一般論にとどまるか、一部特定部分の実装のみの記述となっている。
  • 4: 変更対象・範囲、改変管理、テスト範囲のいずれかの要素が欠落している、または全体的に具体性が乏しい。
  • 0: 設問の要求する要素が記述されていない。

説得力(考察)(15点)

  • 15: 解決策の特定やアプローチが極めて適切であり、開発プロセスの変更など広い視点からの説得力ある提案ができている。
  • 11: 解決策の特定やアプローチが適切であり、再利用の容易化という目的に対して納得感のある説明がなされている。
  • 7: 再利用の容易化に向けたアプローチは示されているが、関係者への説明として説得力にやや欠ける。
  • 3: アプローチの妥当性が低く、説得力に欠ける。
  • 0: 提案やアプローチの妥当性が全く読み取れない。

解説

設問の趣旨

設問アで設定した状況に対し、再利用の容易化に向けた具体的なアプローチを説明する力が問われます。

高得点のポイント

  • 以下の3つの要素が漏れなく具体的に記述されていること。
  1. 変更対象・変更範囲:どこを改変し、どのような影響があるか。

  2. 改変管理:設計資産やソースコード、ドキュメントのバージョン・派生をどのように管理するか。

  3. テスト範囲:再利用部分を含め、回帰テストや新規テストの範囲をどう設定したか。

  • 単なる一般論や特定部分の局所的な実装にとどまらず、システム全体を見据えたアーキテクチャ設計や、開発プロセスに関連した広い視点からの論述となっていること。

  • 関係者へ説明する際にも説得力を持つ、システムの特徴・制約に即した具体的な解決策が提示されていること。

設問ウ

設問イで述べた再利用の容易化への考慮において,目標の達成度,今後の課題について,600字以上1,200字以内で具体的に述べよ。

模範解答

模範解答は公表されていません。下の採点基準と解説から、解答に求められる要素を読み取ってください。

採点基準(配点 33点)

説得力(考察)(20点)

  • 20: 目標の達成度について極めて客観的かつ深く評価されており、そこから導かれる今後の課題が具体的かつ実践的である。
  • 15: 目標の達成度が客観的に評価され、今後の課題が具体的に導き出されている。
  • 10: 目標の達成度や今後の課題についての記述はあるが、評価が主観的であるか、課題の具体性にやや欠ける。
  • 5: 目標の達成度または今後の課題の記述が不十分であり、考察が浅い。
  • 0: 目標の達成度や今後の課題に関する記述がない。

論理性(構造)(13点)

  • 13: 設問イで挙げた考慮事項に基づき、達成度の評価から課題設定までが極めて論理的かつ一貫して展開されている。
  • 9: 設問イで挙げた考慮事項に基づき、一貫した評価と課題設定が行われている。
  • 6: 達成度の評価と今後の課題との間に、論理的な飛躍が一部見られる。
  • 3: 設問イの内容との関連性が薄く、一貫性に欠ける。
  • 0: 論理的な構成がなされておらず、趣旨が読み取れない。

解説

設問の趣旨

実施した対策の客観的な評価と、今後の継続的な改善・発展に向けた課題抽出能力を問う設問です。

高得点のポイント

  • 設問アで設定した目標に対して、設問イでの対策がどの程度有効であったか、目標の達成度が客観的かつ具体的に評価されていること。

  • 達成度の評価から論理的に導かれる今後の課題(運用面、さらなる改変への対応、体制面など)が明確に述べられていること。

  • 論述全体を通して一貫性があり、システムアーキテクトとしての深い洞察と説得力のある考察が展開されていること。