コンピュータとアプリにより機械を制御する

家電や自動車等，私たちの身の回りにはコンピュータによって制御されている機械（機器）が多くあり，このコンピュータを組込みシステムと呼びます．組込みシステムには，スマートフォンと同様にアプリ（ソフトウェア）が入っており，機器を制御しています．近年ではスマートスピーカーに代表されるような，IoT（Internet of Things）機器と呼ばれる，インターネットに接続して各種のサービスを実現する機器も普及し始めています．組込みシステムの開発や実現には様々な課題があり，私はこれらの課題を解決するための研究を行っています．

止まらないシステム

スマートフォンのアプリを使用中にアプリの反応が無くなったという経験がある方は多いかと思います．これはアプリを作成した人が想定していない操作等により，アプリがどう応答すれば良いか分からなくなり止まっているという状態です．スマートフォン全体が反応がなくなってリセットした経験がある方もいるかと思います．アプリやスマートフォンが停止しても人的な被害が発生することは殆どありませんが，組込みシステムの中には，停止すると人的な被害が出てしまうものがあります．例えば，炊飯器や電気ポットを制御している組込みシステムが止まってしまうと火災の原因になります．そのため，この様な組込みシステムは止まることのない高い信頼性が必要となります．さらに，インターネットに接続されている機器の場合は，インターネットからの不正な操作を防ぐ必要があります．このようなシステムを安全に実現するために，私は，仮想化という単一のコンピュータ上で複数のサブシステムを分離しつつ同時に動作させる技術を研究しています．この機構を使うと，IoT機器をインターネットに接続するサブシステムと機器を制御するサブシステムに分けで実現することができ，インターネットからの攻撃があっても機器を守ることが出来ます．

厳しい環境での高性能の実現

皆さんは，スマートフォンでゲームをすると本体が高熱になったという経験はあるかと思います．コンピュータは処理をすると発熱し，動作を続けるには冷却する必要があります．性能が高いコンピュータほど多く発熱します．スマートフォンは人が生活可能な範囲の温度で動作すれば十分ですが，例えば自動車は氷点下となる寒冷地や逆に高温となる砂漠地帯でも動作する必要があります．そのため，発熱大きい高い性能のコンピュータを使うことができません．そのため，性能が低い（発熱が少ない）複数のコンピュータを連携させて動作させ高い性能を実現する必要があります．複数のコンピュータを使うのは手間がかかるため，私は作成を効率化するツールやソフトウェアの研究を行っています．このように，組込みシステムの実現には様々な困難がありますが，我々の生活になくてはならないコンピュータ及びアプリであり，やりがいのある研究分野です．