CPS・デジタルツインとは?しーぴーえす・でじたるついん
CPS・デジタルツインとは、現実の設備や都市をセンサで写し取り、仮想空間のモデル上で分析・試行し、その結果を現実側の制御や改善へ戻す枠組みが CPS(Cyber-Physical System)。デジタルツインは、その仮想側にある「実体と一対一で対応づいた双子のモデル」を指す。
最終更新:2026-10-07
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生産ラインや設備の変更は、実機を止めて試すしかなく、失敗の代償が生産停止として直接跳ね返った。センサと通信が安価になり、現実の状態を常時写した模型を計算機の中に持てるようになったことで、試行を仮想側へ移し、確かめてから現実を動かす順序が成立した。IoT の効果(監視・制御・最適化・自律化)の到達点として位置づけられる。
具体例
シーメンスは生産ラインを Xcelerator 上の仮想モデルで再現し、稼働前にレイアウトや段取りを検証している。国土交通省の PLATEAU は日本の都市を3Dモデルとして整備・公開し、日照や人流のシミュレーションに使えるようにした公的な例。
試験での引っ掛け
集めて可視化・分析するだけでは CPS にならない。結果を現実側へ制御・改善として返すところまでが要件で、BI やデータレイクの構築とは目的が違う。デジタルツインも、対応する実体を持つことが条件であり、実体のない一般のシミュレーションモデルやメタバースは含まない。
関連用語
出た過去問
出典:平成31年度 春期 高度試験 午前Ⅰ 問28(IPA)
IoT活用におけるディジタルツインの説明はどれか。
正解:ディジタル空間に現実世界と同等な世界を、様々なセンサで収集したデータを用いて構築し、現実世界では実施できないようなシミュレーションを行うこと
要点:ディジタルツインは現実の写しを仮想空間に作り検証する
ディジタルツインは、現実世界の機器や設備をセンサで計測したデータを使い、ディジタル空間に対応する双子のモデルを構築する技術である。現実では危険・高コストで試せない条件をモデル上で再現してシミュレーションでき、故障予知や設計改善に活用される。IoTで集めたデータが常時反映される点が、単なる3Dモデルとの違いである。
出典:令和2年度 10月試験 高度試験 午前Ⅰ 問27(IPA)
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4年度 秋期 高度試験 午前Ⅰ 問28(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・参考
公式シラバスの8 経営戦略 > 1. ビジネスシステム > (2) 基幹業務支援システム及び業務パッケージに掲載されている用語です。
解説は資格暗記が独自に作成しています。過去問の出典は各問題に記載のとおりです。