今日の情報社会は、アプリケーション、システム、コンピュータ、VLSIなど様々なレベルの高度な技術に支えられています。ディペンダブルシステム学研究室では、分散システム、マルチコアコンピュータ、VLSI、脳型コンピュータなど、あらゆるレベルでユーザが安心して使えるシステムのための研究を行います。”ディペンダブル”とは、日本語では”頼りがいのある”ことを意味し、ユーザがシステムを信頼し安心して使えるという、ユーザ視点の概念です。

ディペンダブルシステムを実現するには、きちんと検査して不良品を出荷しない、多少の故障があっても動作する、経年劣化によるシステム障害を避ける、悪意のある利用者に対処するなど、設計者視点で考えることは多岐に渡ります。本研究室では、システムのディペンダビリティ向上に繋がる様々な手法の研究・開発に取り組みます。

  また、研究を通じて、論理的に物事を考える力、アルゴリズムの設計・解析、ＣやJAVAなどの通常のプログラミングに加え、自律移動ロボットのプログラミングやハードウェア記述言語（VHDL, Verilog）を用いたＶＬＳＩ設計フローなどを学びます。

  以下では、研究内容を分散システムの信頼性・ハードウェアの信頼性に分けて紹介します。

  分散システムのためのアルゴリズムである分散アルゴリズムの研究を行っています。分散システムとは、複数の計算主体（計算機やプロセス）とそれらの間の通信手段からなるシステムです。実は、世の中のほとんどのシステムは分散システムといえます(図1)。例えば、およそ10億台のコンピュータが通信しながら動作しているインターネットは、ひとつの大規模分散システムといえます。IoT(Internet of Things、モノのインターネット)も、多数のモノが協調動作する分散システムです。Bitcoinなどが用いるブロックチェーンも、取引記録を多数のコンピュータが協調して管理する分散システムです。その他、センサネットワーク、アドホックネットワーク、ITS(高度道路交通システム)、P2Pネットワークなど、分散システムの例を挙げるときりがありません。

    集積回路は様々なシステムの核となるデバイスです。トランジスタの微細化による集積回路の大規模化、高速化、低消費電力化が、今日の情報化社会、AIの進展を支えています。その一方で、集積回路のテストは複雑で困難な問題になり、集積回路のサプライチェーンの複雑化によるハードウェアトロイ回路混入などのセキュリティの問題が懸念されています。さらには、CMOSトランジスタ の微細化が物理的な限界に達し、新しいデバイス、新しいアーキテクチャが期待され、その信頼性の確保が重要な課題となっています。本研究室では、ハードウェアトロイ回路検出による集積回路のセキュリティ向上、脳型コンピュータの高信頼化設計、機械学習を用いた集積回路のテスト品質向上など、集積回路ディペンダビリティに関する様々な課題に取り組んでいます。