応用情報技術者 2023年 秋期 午前2 問71
問題文
CPS (サイバーフィジカルシステム) を活用している事例はどれか。
選択肢
ア：仮想化された標準的なシステム資源を用意しておき、 業務内容に合わせてシステムの規模や構成をソフトウェアによって設定する。
イ：機器を販売するのではなく貸し出し、 その機器に組み込まれたセンサーで使用状況を検知し、その情報を基に利用者から利用料金を徴収する。
ウ：業務処理機能やデータ蓄積機能をサーバにもたせ、 クライアント側はネットワーク接続と最小限の入出力機能だけをもたせてデスクトップの仮想化を行う。
エ：現実世界の都市の構造や活動状況のデータによって仮想世界を構築し、 災害の発生や時間軸を自由に操作して、 現実世界では実現できないシミュレーションを行う。（正解）
CPS (サイバーフィジカルシステム) を活用している事例はどれか【午前2 解説】
要点まとめ
- 結論：CPSは現実世界の物理環境と情報システムを密接に連携させたシステムであり、選択肢エの「現実世界の都市データを用いた仮想世界の構築」が該当します。
- 根拠：CPSはセンサーやアクチュエーターを通じて物理空間の情報をリアルタイムに取得・制御し、仮想空間と連動させる技術です。
- 差がつくポイント：単なる仮想化やクラウドサービス、レンタル機器の利用ではなく、物理世界のデータを活用して仮想空間でシミュレーションや制御を行う点がCPSの特徴です。
正解の理由
選択肢エは、現実世界の都市構造や活動状況のデータを基に仮想世界を構築し、災害発生や時間軸の操作など現実では困難なシミュレーションを行っています。これは物理世界の情報をデジタル空間に反映し、双方向に連携させるCPSの典型的な活用例です。物理環境のデータをリアルタイムに取り込み、仮想空間での分析や制御に活かす点がCPSの本質に合致しています。
よくある誤解
CPSは単なるクラウドや仮想化技術ではありません。物理世界の情報をリアルタイムに取得し、制御やシミュレーションに活用する点が重要です。
解法ステップ
- CPSの定義を確認する：物理世界と情報システムの連携技術であることを理解する。
- 各選択肢の内容を物理世界との連携の有無で分類する。
- 仮想化やクラウドサービスはCPSではないと判断する。
- 物理世界のデータを活用し、仮想空間で制御やシミュレーションを行う選択肢を選ぶ。
- 選択肢エがこれに該当するため正解とする。
選択肢別の誤答解説
- ア：仮想化されたシステム資源の設定はクラウドや仮想化技術であり、物理世界との連携はない。
- イ：センサーで使用状況を検知するが、物理世界の制御や仮想空間との連携ではなく、課金モデルの話でCPSとは異なる。
- ウ：デスクトップ仮想化はクライアントの仮想環境提供であり、物理世界の情報を活用するCPSではない。
- エ：現実世界の都市データを用いて仮想世界を構築し、シミュレーションを行うためCPSの活用例として正しい。
補足コラム
CPSはIoT（モノのインターネット）やビッグデータ、AIと連携し、スマートシティや自動運転、産業用ロボットなど多様な分野で活用されています。物理世界のリアルタイムデータを活用し、効率化や安全性向上を実現する技術として注目されています。
FAQ
Q: CPSとIoTの違いは何ですか？
A: IoTは物理機器のネットワーク化を指し、CPSはそのIoTを含め物理世界と情報システムが双方向に連携し制御やシミュレーションを行うシステム全体を指します。
A: IoTは物理機器のネットワーク化を指し、CPSはそのIoTを含め物理世界と情報システムが双方向に連携し制御やシミュレーションを行うシステム全体を指します。
Q: 仮想化技術はCPSに含まれますか？
A: 仮想化はCPSの一部技術として使われることもありますが、単なる仮想化は物理世界との連携がないためCPSとは言えません。
A: 仮想化はCPSの一部技術として使われることもありますが、単なる仮想化は物理世界との連携がないためCPSとは言えません。
関連キーワード: CPS, サイバーフィジカルシステム、仮想世界、シミュレーション、IoT, センサー、スマートシティ
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