システムの研究に魅せられて

　 、 の の 、 特集 の の したもの 特 、 の の 、 、 生 、 、 も 、 の た 、 んだ 、 、 の 、 の し 、 の した 特 Abstract: Keywords:

１　はじめに

システムの研究に魅せられて

原点に立ち返り、さらなる先へ

Fascinated by Systems’ Research

Back to the Origin and Go Further

Hideyuki Tokuda

President, National Institute of Information and Communications Technology / Professor Emeritus, Keio University

、 、

、 、

distributed operating systems, real-time systems, ubiquitous computing systems, cyber-physical systems, KEIO-SFC

　　This paper describes the evolution of ICT based on my final lecture following

the main topic of this Special Issue. In particular, we first divided the research and development of our systems into 3 eras : the student era (1964 - 1982), CMU era (1983 - 1993), and KEO-SFC era (1990 - 2017) and the system technologies that were involved in R & D and what we have learned are discussed. In addition, in the last section, we discussed the best way to proceed research and education in SFC.

し、 が た の た た の の 、 、 生 、 、 も 、 の た 、 んだ 、 した 、 の 、 の し 、 の した 　 特集 の の平成 、 だ もし が、 が た の 、 、 、 、 た の も 、集 の 、 の し ただ も平成 の も た

２　ICT 進化の流れ

、 の の 、 の し 、 、 の が した FARBER, 73 、 の の が た が た の 、 した Keio Oki’s 図 1　1960 年代から 2010 年代までのコンピュータの進化 図 2　1960 年代から 2010 年代までのコンピュータネットワークの進化

Minicomputer Complex System AISO, 75 した の した の したた 、 の 、 し、 し、 の 、 の も した た、 の 、 た

の BIU Bus Interface Unit の

した が特 た 　 の が 、 し が した も も、 の し の のた の 、 た 、 、 が 、 、 の が た の 、 の が 、 が が の が が 、 の の ん の した が した し 、 た の の 、 の した 、 の の も た も 、 の が した が 、 の が た 　 、 の が し、 のも 、 も、 も、 も、 も 、 が た た の 、 、 た の が の した した

の が た た、 の が し、 が のもの 、 、 も、 も、 も が た 　 、 も が し、 し、 の 、 の が た 、 、 し 、 、 した が した 、 の 、 し、 集 が 、 の の の が し 　 の 、集 の 、 、 し し た の 、 し、 の し

３　学生時代（1964-1982）

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した の が し た 、 生が の たの 、 が たが、 た の 、 の した 特 、 、 、 、 た し たの 、 した し、 の 、 の も した 、 の の し たが、 が た も し、 、 の の も た た、 、 の 信の世界に偽詐（ぎさ）多く、疑の世界に真理多し た 　 の し、 たが、 、 の 成 が 、 し し た の の 、 の が た も 、 、 、 生 た 、 が 、 た の 、 の た し し 、 の の し した 、 の し 、 た の も 、 の の の た 、 が の し した 、 の の だ した 、 、 し が、 の 、 の の た

図 3　Shoshin システムの概観と PDP-11/45 と LSI-11 のプロセッサハンドブック 、 の の た も、 、 が た も た し 　 た 、 た の も の も 、 の も た 、 、 の も た の の の し も た 、 の 、 の

も 、 のInterprocess Communication Model TOKUDA, 83 し、 した

４　CMU 時代（1983-1993）

4.1　ARTS 分散リアルタイムシステム 　 、 の 、 が たが、 の 、 の の が 、 の が た STANKOVIC, 88 　 、 た の SHA, 90 、 、 の の 、 のた の 、 のた の し し、 の TOKUDA, 89 、 、 、 TOKUDA, 92 た

4.2　Microkernel と Real-Time Mach 3.0

　 、 の 、 のた の の し、 た 、 が ACCETTA, 86 し、 が し、 の が 、 も、 した TOKUDA, 90 た 　 、 も が の し の もの 、も が が た の 、 たが、 が、 、 た の た た、 、 もの し 、 も し た の 、

の 、 、 し の の した た、 も、 の し、 の の が た 4.3　日米間の接点として 　 し た の 、 の た の した だ た 、 図 4　Real-Time Mach における RTS, NPS と UX

の 、 た 、 が た も が たが、 が し た 、 の 、 の が し、 した が した だ た 、 が の し、 の の の した の の し、 の した 　 、 が した の の 、 し た た の の が の 生 た 、 の が した も、 の の の の た 、 た が した 図 5　日米間での TCP/IP リンクの起源 、 、 、 、 、 、

の 、 の も た

５　KEIO-SFC 時代（1990-2017）

したが、 の 、 の 、 の の だ 、 の 生が の 、 生 の の 、 た た 5.2　MKng プロジェクト : 次世代マイクロカーネル 　 の 、 の の 、 生 も だ たが、 生 生 、 、 、 、 の の も た が し た の 、 の 成 成 も 、 の 、 の した 　 、 、 し 、 成 、 成が た た、 も の し 、 した 、 した し し た 5.3　ユビキタスコンピューティングシステム 　 が も の し が 、 の が した の も、 の 、 の した の た 特 、 、 が した の し た し が た

図 6　マイクロカーネルトレイとローダブルカーネルモジュール（LKM）の構成 図 7　研究成果のデモンストレーションの展示と配布されたソフトウェア 　 の 、 、 、 、 の が し、 た 　 の 、 の た の 、 の も した も 、 が た の し 、

し た 　 、 の の し 、 の 生、 生、 生、 の 生 、 生 成 、 の 生、 、 成した し、 し、 の た 、 の 、 の た 特 、 も、 も、 も し、 した 　 の 、 の 、 の の 、 、 し 、 の 図 8　2000 年代の総務省によるユビキタスネット 　　社会実現をめざした研究開発プロジェクト NWGN testbed

の の し、 の した 　 も、 が が たが、 の も 、 が し た 、 だ の 生が し た が 、 、 た 、 の 、 た が 、 もの が 図 9　3 つのスマートスペース実験設備 図 10　スマートデバイス群

、 の が が た 5.4　Smart City プロジェクト 　 、 の た が 、 の の が 、 の が 、 の が た が した の の した が し た の し、 、 が した 　 の 、 の が 集 し 、 た が が し が た 、 も の集 、 の 生 た の が た 、 た の だ 、 の生 した 、 、 、 の し、 の 、 、 の 、 の た 　 も の の 、 の も 、 の が 、 のも が た 、 の のた の の 生、 生、 生 の した た、 、 の

の し、 、 、 の 、 の 集、 、 、 た し の の の 、 、 集 た 集 集 が し 、 が 、 し し 、 が し 、 、 した が が の 集 、 た も 、 集、 も し、 の の 5.5　共進化 CPS プロジェクト 　 、 の平成 成 が た 、 の 、 図 11　４つの都市における実証実験の概要

、 、 の が た の 、 の 、 の 、 の 、 の も 、 の した 　 し 、 の た が 生 し、 が し し、 た が た の の の が た の し の の し 、 の も も 、 の の が が 、 し し た 、 が し の の だ 、 の が の の 、 の の 図 12　スマートシティの階層化モデル

も が し が し 5.6　大学院政策・メディア研究科における教育研究プロジェクト 　 た 、 した 、 し、 の た た の の 、 、 、 し も 、 の した 生が集 た た の 、 した が 、 の も 、 、 、 、 成 し、 の た 、 の の 図 13　ロボットと自動運転車とのインタラクション

5.6.1　COE プロジェクト 　 、 し、 、 、 の 、 の し も 、 、 、 、 、 、 、 の し た の 、 だ 、 、 が し の の し 、 、 、 、 、 の 　 、 、 、 の 成 た た、 、 した の の が し した 　 、 し、 の た の、 の し 図 14　COE 拠点における 3 層構造とその研究テーマ

が た 、 、 、 、 たし 、 の 、 、 、 、 、 の た 　 、 の 成 、 、 た の の 成 、 、 、 た し が た 、 の 、 、 の し し 、 した し、 、 の し の が た 　 、 成 し が 、 し、 し、 図 15 COE 拠点における 3 層串刺し型アプローチ セキュリティ/ プライバシー 技術

し 特 、 、 、 た 、 の し 、 の た が の 成の 、 が の の の し 、 、 、 が した、 の た 5.6.2　IT 人材育成プロジェクト 　 成 、 成 の の し た が たが、 の が、 、 、 、 た の の た 　 の 、 の が 、 の 生 、 の の が し し、 が の 、 の の も 、 の 、 、 、 た し 、 、 た の 成 し 特 、 、 し、 生 の し た、 、 も 、 、 し 　 の特 、 、

し の し、 の 成した 特 、 、 、 も し、 した た、 、 、 、特 の 、 した も 、 の が た 、 した の 、 が の し 、 の が し が た

６　これからの研究教育

図 16　ORF2014 PROTO 義塾 〜慶應義塾創立 200 周年に向けて〜でのパネル 、 た だ 、 の が た の が も が、 の 　 、 成 んし した た し も 生し 、 も 、 の が が 　 、 の の 、 た 成 の た が も ん も の の が が、 の が ん 、 が

6.1.2　産業・社会の変革と大学への期待 　 、 の た の 、 し、 も、 も が た 、 、 の の 、 、 が した 、 の が が 、 の が し 　 も、 が が し た の の も、 も た の た 、 、 の だ 　 、 も、 の た た が 、 の 生 、 の も、 し 　 、 、 、 、 が した が 、 の だ 、 の の 、 が した の 、 の の の 生 も、 が し の の 生 も、 の が の 生 、 、 の 、 、 、 し 、 の の 成 6.1.3　教育の同質化と個性化 　 の の 特 した

の し 、 の 生 が し 、 の が 、 たが、 も、 も 、 た が た だ 、 た も の た た た 、 が し、 も し、 が し 　 、 の の んだ が、 生 も も 生 が た 、 の 生 した 生 、 、 の の した の 、 の も、 の し 6.1.4　大学の体質改善 　 が た の 、 も も 、 、 の の し も、 、 、 の の の 、 、 た が た の し、 た の 、 、 が し、 し た た、 の 、 生が 生 の た 、 た 、 た が の 生 た の のが、 、 、 た の し た

の た 、 した も、 、 の 、 、 、 んだ た 、 の 生 の 、 が した の 、 し 6.1.5　大学を取りまく社会環境 　 の がも も した だ の し、 も、 の し 生 も た 、 、 、た た の し 、 の 、 の の 成し し たが、 、 し の した が したの 、 の の たが、 の 、 の が が た 、 も も たの し も 生が も 、 し の の も 、 の も た 、 の が し 　 た、 、 の も が 、 生 生の 、 生 の 、 の生 し も が の 、 の 生が だ 、 の 生が 生 し 、 の の

　 の も の 、 が 、 、 、 た の が たが、 が も の 、 の し、 の し が も、 の の 、 の 6.2 　SFC らしさの大切さ 　 の の の た 、も も し た し 6.2.1　コラボレーションとコデザイン 　 、 が た の 、 の し の し も し、 、 、 し 、 の が 、 し が し が、 の 、 の の し、 た が 、 も、 の の ん た し、 た、 の だ 、 の も 6.2.2　オープンカルチャー 　 、 も、 が が、 、特 、 成し 、 生のだ も が の し 生 し も 生 し も、 も 、 だ 生た し 、 だ 生の

が も、 が 、 の が 、 し し、 生た が 、 の し た、 の 生 生 も し し 、 も 、 の が し 6.2.3　社会的アカウンタビリティと VMP 　 、 の 生 が の た が、 の の 、 、 の が し、 、 、 の 、 成 た の 、 し

７　おわりに

、 た の 、 生 、 し 、 の だ た 特集 の の 参考文献 、 、 、 の 、 し、 の 、 、 の 、 、 、 、 、 、 の 、 した の 、 、

Accetta, M., Rashid, R. et al., (ACCETTA, 86) Mach: A New Kernel Foundation for UNIX Development. In Proc. of the Summer 1986 USENIX Conference, July 1986, pp. 93-113. Aiso, H., Tokuda, H., Kamibayashi, N. et al., (AISO, 75) A Mini-computer Complex - KOCOS,

Proc. IEEE/ACM 4th. Data Communications Symposium, Oct. 1975, pp. 5-7 to 5-12.

Farber, David J. et al., (FARBER, 73) “The Distributed Computing System.” Proc. Seventh Annual

IEEE Computer Society International Conf., Feb. 1973, pp. 31-34 .

Kohtake, N., Takashio, K., and Tokuda, H., (KOHTAKE, 2005) “u-Texture: Self-organizable Universal Panels for Creating Smart Surroundings.” The 7th Int. Conf. on Ubiquitous

Computing (UbiComp2005), Sept. 2005, pp. 19-36.

Seghrouchni, A. E. F., Ishikawa, F., Hérault, L., and Tokuda H., (SEGHROUCHNI, 2016), Enablers

for Smart Cites (Information Systems, Web and Pervasive Computing Series). Wiley-ISET,

2016.

Sha, L., Rajkumar, R. and Lehoczky, J. P., (SHA, 90) Priority Inheritance Protocols: An Approach to Real-Time Synchronization. In IEEE Transactions on Computers, vol. 39, Sep. 1990, pp. 1175-1185.

Problem for Next-Generation Systems.” Computer, v.21 n.10, Oct. 1988, pp. 10-19. Suzuki, G., Aoki, S., Iwamoto, T., Maruyama, D., Koda, T., Kohtake, N., Takashio, K., and Tokuda,

H., (SUZUKI, 2005) “u-Photo: Interacting with Pervasive Services using Digital Still Images.” The 3rd International Conference on Pervasive Computing (Pervasive 2005), 2005, pp. 190-207.

Tokuda, H., and Mannging, E.G., (TOKUDA, 83) “An interprocess communication model for a distributed software testbed.” In Proc. of ACM SIGCOMM '83, Apr. 1983.

Tokuda, H., and Mercer, C.W., (TOKUDA, 89) “ARTS: A Distributed Real- Time Kernel.” ACM

Operating Systems Review, Vol. 23, No. 3, 1989.

Tokuda, H., Nakajima, T., and Rao, P., (TOKUDA, 90) Real-Time Mach: Towards a Predictable Real-Time System. In Proc. of the USENIX Mach Workshop, Oct. 1990.

Tokuda, H., and Tobe,Y. et al., (TOKUDA, 92) “Continuous Media Communication with Dynamic QOS Control Using ARTS with an FDDI Network.” In Proc. of ACM SIGCOMM’92, Aug.1992.

Tokuda, H., and Kitayama, T., (TOKUDA, 93) Dynamic QOS Control based on Real-Time Threads.” Proc. Fourth International Workshop on Network and Operating System Support

for Digital Audio and Video 93, 1993, pp. 114-123.

Tokuda, H., Nakazawa, J., and Yonezawa, T., (TOKUDA, 2011) “Ubiquitous Services: Enhancig Cyber-Physical Coupling with Smart Enablers.” IEICE Transactions on Information and

Systems, Volume E94.D, Issue 6, 2011, pp. 1122-1129.

Weiser, M., (WEISER, 91) The Computer for the 21st Century. Scientific American Special

Issue on Communications, Computers, and Networks, Sept. 1991.