Soceity5.0時代のシステムズエンジニアリングについて
慶應義塾⼤学⼤学院システムデザイン・マネジメント研究科
⽩坂 成功

⼈は無意識的に情報を選択している
83％がゴリラを⾒逃した”“放射線技師のBy Trafton Drew, Harvard Medical School

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

出典：”The Invisible Gorilla Strikes Again:Sustained Inattentional Blindnessin Expert Observers”, Trafton
Drew, Melissa L.-H. Võ, and Jeremy M. Wolfe, Harvard Medical School.

2

⼈は⾒たいモノしか⾒ない
p ⼈の認知には無意識にバイアス（認知バイアス）がかかっている。
p 特定の集団は特定のバイアスにかかってることが多い。（専⾨家バイアス）p 新しいことを考えるためには、異なるバイアスを持つ多様な⼈々との協働が必要。
p そのためには道具（＝⽅法論）が必要。

shirasaka@sdm.keio.ac.jp3<Previous>
東京⼤学⼤学院⼯学系研究科 航空宇宙⼯学専攻
慶應義塾⼤学⼤学院SDM研究科

博⼠（システムエンジニアリング学）
三菱電機株式会社 宇宙ステーション補給機（HTV）他

内閣府ImPACTプログラム プログラムマネジャ<Present>

慶應義塾⼤学⼤学院 SDM研究科

教授

システムアーキテクチャ、“システムxデザイン”思考、⽅法論研究
IPAデジタルアーキテクチャ・デザインセンター 有識者会議座⻑
⼀般社団法⼈スマートシティ・インスティチュート エグゼクティブアドバイザー

浜松市 フェロー、尾道市 アドバイザー
ISO JTC1/SC7 WG42「アーキテクチャ」国内主査
Synspective inc.ファウンダー
スマートシティ・インスティチュート エグゼクティブアドバイザー
JAMBE 顧問、BizEarth 会⻑、DEOS協会 理事⻑
各種政府委員会委員
内閣府 宇宙政策委員会委員、内閣官房 デジタル市場競争会議委員
内閣府 Create Japanワーキンググループ 委員
デジタル庁デジタル⽥園都市国家構想実現に向けた地域幸福度（Well-Being）指標の活⽤促進に関する検討会
shirasaka@sdm.keio.ac.jp
経産省 産業構造審議会 グリーンイノベーションプロジェクト部会WG3
国交省 スマートシティモデル事業等推進有識者委員会

4技術による⾰新
技術を活⽤した Transformation
新たに実現できるようになった⽬的

⽬的

Transformation

現在実現可能な⽬的

⽬的

既存の⼿段

新たな⽬的を新たな⼿段を活⽤して実現する仕組み＝アーキテクチャ
新たな⼿段(ex 新技術、デジタル）
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

5アーキテクチャとは︖

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

6アーキテクト︖
ITアーキテクト
システムアーキテクト
ソリューションアーキテクト
アーキテクト（建築家）
コミュニティアーキテクト
ビジネスアーキテクト
⾊々なアーキテクトがあるけど、要するにどんな⼈︖
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

7

システムの定義「システムとは、定義された⽬的を成し遂げるための、相互に作⽤する要素（element）を組み合わせたものである。これにはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、⼈、情報、技術、設備、サービスおよび他の⽀援要素を含む 」（INCOSE※. 2015. “INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System
Life Cycle Processes and Activities Ver. 4.0.” John Wiley & Sons.)※INCOSE : International Council on Systems Engineering
http://www.incose.org

システムとは、ソフトウェアやITのことではなく、複数の要素から構成されるあらゆるものである(ビジネス、組織、ルール、コミュニティ、シティ等)
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

8

システムの定義「システムとは、定義された⽬的を成し遂げるための、相互に作⽤する要素（element）を組み合わせたものである。これにはハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、⼈、情報、技術、設備、サービスおよび他の⽀援要素を含む 」（INCOSE※. 2015. “INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System
Life Cycle Processes and Activities Ver. 4.0.” John Wiley & Sons.)

ITアーキテクト

アーキテクト（建築家）(情報処理）システムアーキテクト

コミュニティアーキテクト

ソリューションアーキテクト

ビジネスアーキテクト

つまり、“ある範囲”をシステムとしてみたときのアーキテクトが○○アーキテクト
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

9システム思考
システム思考全体俯瞰

関係性

a discipline for seeing wholes ...
a framework for seeing interrelationships rather than things ...
(Senge, P.M. 1990, 2006. The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization.
New York, NY, USA: Doubleday Currency, 68-69)

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

10

全体を俯瞰するとは

意味軸

Why

What

空間軸

How

System of Interest
Context

時間軸
DesignManufacturi
ng

Test

Operation

Disposal

デジタルによって、広範囲を接続できるようになり、これまでではできなかったこともできるようになっている
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

11システムアプローチ
システム思考全体俯瞰

関係性

a discipline for seeing wholes ...
a framework for seeing interrelationships rather than things ...
(Senge, P.M. 1990, 2006. The Fifth Discipline: The Art and Practice of the Learning Organization.
New York, NY, USA: Doubleday Currency, 68-69)

⽬的指向システムアプローチ

The systems approach is a way of tackling real world problems andmaking use of the concepts, principle and patterns of systems
thinking to enable systems to be engineered and used.
(INCOSE Systems Engineering Body of Knowledge)

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

12

システムズエンジニアリング「システムの実現を成功させることができる複数の専⾨分野を束ねるアプローチおよび⼿段 」（INCOSE※. 2015. “INCOSE Systems Engineering Handbook: A Guide for System
Life Cycle Processes and Activities Ver. 4.0.” John Wiley & Sons.)※INCOSE : International Council on Systems Engineering
http://www.incose.org

GoalDesignSensor info

DisasterDownlink infoshirasaka@sdm.keio.ac.jp

13

システムアーキテクチャの標準

出典：
ISO/IEC/IEEE42010-2011
Architecture Description

出典：
ISO/IEC/IEEE42020-2019
Architecture Processes

出典：ISO/IEC/IEEE15288-2015
System life cycle processes

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

14

システムアーキテクチャの定義システムが存在する環境の中での、システムの基本的な概念⼜は性質であって、その構成要素、相互関係、並びに設計及び発展を導く原則として具体化したもの (JISX0170:2020)
要するに、• 全体がどのように⽬的を実現しているのかの基本的なコンセプト/構想（実現の⽅向性）やシステ
ム性質、そしてそのための原則
⽬的を実現する仕組み、それを実現するための原則/設計思想/Willshirasaka@sdm.keio.ac.jp

15

アーキテクト• 全体俯瞰のため多様な専⾨家の考えを統合し、⽬的を実現するためのビッグピクチャー、実現する仕組みおよび原則を決める⼈。
• 横串の専⾨家

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

Social Science

Multi-Disciplinary

Legal Science

Economical Science

Political Science

Technology

Data Science• AI/IoT/ビッグデータなどの最新技術もそれだけでは役に⽴たない。何かと組み合わせて初めて活⽤して課題解決/価値創造につながる。

AI

アーキテクティング
Inter-Disciplinary

16

SOCIETY5.0というデジタルの時代の特徴
DADCにおけるSE
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

17Society5.0時代の特徴①社会構造のレイヤー化= Society5.0②設計対象範囲の変化③急速な変化への対応④説明責任が求められるシステム特性の増加

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

18Society 5.0
サイバー空間（仮想空間）とフィジカル空間（現実空間）を⾼度に融合させたシステムにより、経済発展と社会的課題の解決を両⽴する、⼈間中⼼の社会（Society）

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

19

出典︓内閣府Society 5.0

Society4.0
PhysicalPhysical

Cyber

Cyber

Society5.0

PhysicalPhysicalPhysicalPhysical

Cyber

Cyber

Cyber

Cyber

⼈を介さずAI等でリアルタイムに進化

サイバーを経由してこれまでと違うものが動的につながる
System of Systems

shirasaka@sdm.keio.ac.jp20

System of Systems

出典︓INCOSE Systems Engineering Handbook
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

21

SoSの実現
SoSでない場合のシステム
それぞれのシステムで最適になるようにデザイン

システムC

システムA
システムB
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

22

SoSの実現
SoSでない場合のシステム︓個別のジャーニー

システムC

システムA
システムB
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

23

SoSの実現

実際は、⼈は横断的につかう。繋がったジャーニー実現のためにシステムを接続・運⽤する必要がある。

システムC

システムA
システムB
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

24

SoSの実現
Society5.0産業として新たなデジタルアーキテクチャ「既存の競争領域」に、横通しの「協調領域」が被さることで、「新たな競争領域」を⽣み出す。
新たな競争領域
協調領域
既存の競争領域
協調領域を活⽤した新ビジネスが可能とするレイヤー構造を持った産業構造への変化
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

25既存産業のレイヤー化
既存の産業を細分化した競争領域の誕⽣と、横展開によるプラットフォーム化

Uber Eatsの場合タスクの細分化・明確化とノンコアタスクのプラットフォーム化
ノンスキル対応可能なためマルチサイドプラットフォーム
shirasaka@sdm.keio.ac.jp26既存産業のレイヤー化
既存の産業を細分化した競争領域の誕⽣と、横展開によるプラットフォーム化

KMユナイティッド
建設アシストの場合タスクの細分化・明確化とノンコアタスクのプラットフォーム化
専⾨性がある程度必要なため、雇⽤して育成を実施
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

27既存産業のレイヤー化
既存の産業を細分化した競争領域の誕⽣と、横展開によるプラットフォーム化

ソニー 録⾷の場合

新技術によるタスクの細分化・明確化と新技術によるタスクのノンコア化とプラットフォーム化
ノンスキル対応可能なためマルチサイドプラットフォーム
shirasaka@sdm.keio.ac.jp28

既存産業のレイヤー化
既存の産業を細分化した競争領域の誕⽣と、横展開によるプラットフォーム化

タスクの細分化・明確化とプラットフォーム化技術による⾃動化、スキル不要のマッチング、スキル⼈材雇⽤
shirasaka@sdm.keio.ac.jp29例えば、⽣成AIを新聞に組み込むと元となる記事は⼀つであっても、⾒る⼈によってその⼈にあった⾒せ⽅や⽂章を動的に⽣成。過去の記事も、時代とともに動的にアップデート。

ベースとなる記事を書く
ターゲットに合わせた記事を書く

⽣成AIで記事をターゲットに合わせて⽣成する⽣成AIという⼿段の活⽤
shirasaka@sdm.keio.ac.jp30

垂直統合のレイヤー化

shirasaka@sdm.keio.ac.jp31

CPSによるレイヤー化

サイバー
フィジカル

サイバー
フィジカル

サイバー
フィジカル
shirasaka@sdm.keio.ac.jp32

Society5.0時代の特徴①社会構造のレイヤー化= Society5.0②設計対象範囲の変化③急速な変化への対応④説明責任が求められるシステム特性の増加

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

33

法とアーキテクチャ
アーキテクチャを決めることで、⼈の⾏動を律することができる（参考︓ハーバード⼤学 レッシグ教授）• 「酒気帯び運転禁⽌」

出典：TABI LAB
https://tabi-labo.com/147260/non-alcohol-car

出典：いらすとやアーキテクチャにより⼈を律すると、⼈の合意を経ることなく⾏動を制限させることが可能
法で対応するのか︖
アーキテクチャで対応するのか︖
shirasaka@sdm.keio.ac.jp34Society5.0時代の特徴①社会構造のレイヤー化= Society5.0②設計対象範囲の変化③急速な変化への対応④説明責任が求められるシステム特性の増加

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

35

VUCAワールド

Volatility:変動, Uncertainty:不確実Complexity:複雑, Ambiguity 曖昧• これまでの常識・前提が通⽤しない• “⾃分が知っている”と思っているものが実際は知っていない36
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

コンテクストの急激な変化
予期せぬ環境変化がより⼤きくなる時代• 不確実性の⾼まり︓世界不確実性指数(WorldUncertainty Index)増加（成⻑戦略部会、ものづくり⽩書）• Society 5.0等つながりの強化 (Systems of Systems化）

出典：経産省
第３回成長戦略部会
shirasaka@sdm.keio.ac.jp37変化をとらえて対応する
⼀般社団法⼈ディペンダビリティ技術推進協会（DEOS協会）
DEOS: Dependability Engineering for Open SystemDEOSサイクル

D-CASE

IEC 62853 Open System Dependability（開放系総合信頼性）
shirasaka@sdm.keio.ac.jp38変化をとらえて対応する

組織学習論
環境

コンテクスト

前提

⾏動

エラー

シングル・ループ学習
ダブル・ループ学習
出典：Neilsen(1996)およびSeo(2003)を元に作成

トリプル・ループ学習

出典：Governance Innovation Ver.2.0, METI

shirasaka@sdm.keio.ac.jp39変化をとらえて対応する社会として学習をする
System of Systems時代

組織学習論
環境

コンテクスト

前提

⾏動

エラー

シングル・ループ学習

PhysicalPhysical

ダブル・ループ学習

トリプル・ループ学習

Cyber

Cyber
出典：Neilsen(1996)およびSeo(2003)を元に作成

shirasaka@sdm.keio.ac.jp40変化をとらえて対応する

出典：Governance Innovation Ver.2.0, METI

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

41変化に対応しやすいアーキテクチャ) WJ1K>.$'8BG623< $%
F5-3<;DA OM7L* ) WJ
1#!"T,I WJ1#!":6;SP?
OMUR

WJ1/ 3<(QV 9C#!"

WJ1
& <E3<

+03<(Q @5#!"

HN=4*9C#!"
T,@5#!"HN=4UR

変化をしてもいかににそれを再検証を少なく受け⼊れられるようにできるのか動的に変化していくことを考慮したアーキテクチャ
shirasaka@sdm.keio.ac.jp42Society5.0時代の特徴①社会構造のレイヤー化= Society5.0②設計対象範囲の変化③急速な変化への対応④説明責任が求められるシステム特性の増加

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

43

-ilities• “-ilities”はシステムズエンジニアリングのRelated Disciplineである• より正確には”Specialty Engineering” （専⾨⼯学活動）と以前から呼ばれてた• システムズエンジニアリングは、-ilitiesをIntegrateする必要がある• SEBOK Part6に記載– Reliability, Availability, and Maintainability– Human Systems Integration– Safety Engineering– Security Engineering– System Assurance– Electromagnetic Interference/Electromagnetic Compatibility– Resilience Engineering– Manufacturability and Producibility– Affordability– Environmental Engineeringshirasaka@sdm.keio.ac.jp

44

-ilities• “-ilities”はシステムズエンジニアリングのRelated Disciplineである• より正確には”Specialty Engineering” （専⾨⼯学活動）と以前から呼ばれてた• システムズエンジニアリングは、-ilitiesをIntegrateする必要がある• SEBOK Part6に記載– Reliability, Availability, and Maintainability– Human Systems Integration– Safety Engineering– Security Engineering– System Assurance– Electromagnetic Interference/Electromagnetic Compatibility– Resilience Engineering– Manufacturability and Producibility“-ilities”はシステムとして捉えないといけない特性– Affordability
システム特性 (LifecycleProperties)– Environmental Engineeringshirasaka@sdm.keio.ac.jp
45Society5.0を実現するアーキテクトの育成• □を理解し、△を考えたうえで、実現可能な○を決める。その上で、 △を設計できる⼈材の育成• 経済産業省︓DXスキル標準では「ビジネスアーキテクト」

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

46Society5.0を実現するアーキテクトの育成• ⾼い抽象度（全体感）と具体の両⽅のアーキテクチャを扱える⼈材が不⾜– ⼤きな構想と実際の実装経験– 多様な分野の経験• 理論と実践の両輪が必要– ⾃分の専⾨分野において、実装に近いアーキテクチャをデザインできる⼈はいる– 実践的にはできても、アーキテクチャデザイン、System ofSystems、Open System Dependability, System Assurance等に関する知識、考え⽅、アプローチ⽅法を知らず、応⽤ができな
い– 実践経験がないと、実⾏上の困難さなどの想像ができない。

• 多岐にわたる分野の統合が必要– ⾃分の専⾨以外の分野も統合– コミュニケーション＆可視化スキル
shirasaka@sdm.keio.ac.jp47

DADCにおけるSE• ○△□で捉え、 ○も整理
• Society5.0時代の特徴を踏まえた△① 社会構造のレイヤー化= Society5.0② 設計対象範囲の変化③ 急速な変化への対応④ 説明責任が求められるシステム特性の増加• アーキテクト育成には、理論と実践の両輪が必須。理論（SDM）と実践（プロジェクト）。
• フレームワーク化(UAF: Unified ArchitectureFrameworkを元にカスタマイズ）• MBSE化に向けてツール検討• INCOSEや国内の活動との連携
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

48

SE/モデルベース開発の広がり• JAMBE（MBD推進センター）• 経済安全保障プログラム（Kpro）︓航空機等• 宇宙開発– ⼈⼯衛星︓⼩型刷新衛星プログラム– ロケット︓宇宙技術戦略にて「重要技術」として識別• 安全保障– 次期戦闘機• その他分野

shirasaka@sdm.keio.ac.jp

49

まとめ
• 全体俯瞰のための多様性• ○△□で捉える• Society5.0時代に考慮すべき△①社会構造のレイヤー化= Society5.0②設計対象範囲の変化③急速な変化への対応④説明責任が求められるシステム特性の増加• アーキテクト育成には、理論と実践が必須• 世界の動きは早い。⽇本は⼀部ではフォローを実施中。
shirasaka@sdm.keio.ac.jp

50

Design the future!
www.sdm.keio.ac.jp

日吉駅前 協生館