CPS・デジタルツインとは？

CPS・デジタルツインの意味

CPSは、現実世界（フィジカル空間）のデータをセンサで収集し、仮想世界（サイバー空間）で分析・シミュレーションして、その結果を現実世界へ返して制御・改善する仕組み。デジタルツインは、現実の設備や工場を仮想空間に忠実に写した双子のモデルを作り、そこで試すことで現実を最適化する考え方。

CPS・デジタルツインの具体例

工場の設備データを仮想モデルに反映し、生産計画の変更を仮想空間で試して最適案を選び、実際のラインへ反映する。

CPS・デジタルツインは試験でどう引っ掛けられる？

CPSは分析結果を現実側へ返して制御・改善するところまでが要件で、データを集めて可視化・分析するだけ（BI・データレイク）ではCPSにならない。デジタルツインは現実の実体と対応付いた仮想モデルを指し、対応する実体を持たない一般のシミュレーションモデルやメタバースとは別。

CPS・デジタルツインと関連する用語

• IoT
• OT
• スマートファクトリー・CPS（サイバーフィジカルシステム）

CPS・デジタルツインが出た過去問

• 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。

  正解：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。

  要点：CPSは現実のデータを仮想空間で分析し結果を現実に還元する

  CPS（サイバーフィジカルシステム）は、現実世界（フィジカル空間）のデータをセンサなどで収集し、サイバー空間で分析・シミュレーションした結果を再び現実世界へ還元する仕組みである。都市の構造や活動状況のデータから仮想世界を構築し、災害発生や時間軸を操作して現実には試せない検証を行う事例は、まさにこの考え方に当たる。

  出典：令和2年度 10月 高度共通_午前I試験 am1 問27（IPA）

• サイバーフィジカルシステム（CPS）の説明として、適切なものはどれか。

  正解：現実世界のデータを収集し、仮想世界で分析・加工して、現実世界側にリアルタイムにフィードバックすることによって、付加価値を創造する仕組み

  要点：CPSは現実のデータを仮想空間で分析し現実へ戻す

  サイバーフィジカルシステムは、センサなどで現実世界（フィジカル空間）のデータを収集し、それをサイバー空間で分析・加工したうえで、その結果を現実世界へリアルタイムに返して制御や意思決定に生かす仕組みである。Society 5.0を支える基盤的な考え方とされる。

  出典：令和4年度 秋期 高度共通_午前I試験 am1 問28（IPA）