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@kaizen_nagoya(Dr. Kiyoshi Ogawa)

Programming Day 17　丸投げ案　to ChatGPT

Posted at

前回の内容を見て　Programmer, Day 16 https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/5a8002983d2681b56773
今日、Day17　何をやるといいでしょう。
ChatGPT:

「Programmer, Day 16」では、構造化やUMLを活用したIT職業訓練を通じて、オープンソースやユーザビリティ教育に焦点を当てた内容が紹介されています。
Qiita
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Qiita
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一方、「Programmer, Day 17」では、MCP（Microsoft Certified Professional）入門とAIエージェントの活用に関する内容が取り上げられています。
Qiita
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Qiita
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これらの内容を踏まえ、次のステップとして以下の活動を検討してみてはいかがでしょうか。

🔧 次に取り組むべきステップ

  1. MCPの学習を深める

MCP入門に関する記事を再度確認し、Microsoftの技術や認定資格について理解を深めましょう。
Qiita
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Qiita
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  1. AIエージェントの活用方法を学ぶ

AIエージェントを効果的に活用するための方法やツールについて調査し、実際の業務にどのように適用できるかを考えてみてください。
Qiita
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  1. UMLや構造化手法の実践

Day 16で学んだUMLや構造化手法を用いて、実際のソフトウェア設計やプロジェクト計画を立ててみましょう。

  1. オープンソースプロジェクトへの参加

オープンソースのプロジェクトに参加し、実際の開発現場での経験を積むことで、技術力やチームワークを向上させることができます。

これらの活動を通じて、IT技術者としてのスキルをさらに向上させることができるでしょう。

あなた:
オープンソースのプロジェクトでは、今週コンテストの締め切りがあります。何を出すといいでしょうか。https://www.toppers.jp/contest.html
ChatGPT:

TOPPERSプロジェクトの第15回活用アイデア・アプリケーション開発コンテストの応募締切は、2025年8月31日でした。そのため、現在は締切を過ぎており、次回の開催に向けて準備を進める時期となります。
TOPPERSプロジェクト
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🔄 次回に向けた準備と活動提案

  1. 過去の受賞作品の分析

過去の受賞作品を分析することで、審査員が評価するポイントやトレンドを把握できます。例えば、2024年度のアプリケーション開発部門では、TOPPERS/ASPとWio Terminalを組み合わせた「HackSPi向け無線コントローラ」などが金賞を受賞しています。これらの作品は、組み込みシステムとIoTデバイスの連携や、リアルタイム性の確保など、技術的な挑戦が評価されています。
TOPPERSプロジェクト
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  1. TOPPERSプロジェクトの最新動向の把握

TOPPERSプロジェクトの最新の活動や開発成果物を把握することで、次回のコンテストに向けたアイデアのヒントを得ることができます。例えば、TOPPERS BASE PLATFORMの開発拡張や、Raspberry Pi Picoを用いた教材の開発などが進められています。これらの情報は、TOPPERSプロジェクトの公式ウェブサイトやニュースレターで確認できます。
TOPPERSプロジェクト

  1. 次回のコンテストに向けたアイデア出しとプロトタイピング

次回のコンテストに向けて、以下のようなテーマでアイデアを出し、プロトタイピングを始めることをお勧めします。

組み込みシステムとAIの連携: TOPPERSカーネル上で動作するAI推論エンジンの開発や、センサーデータを用いたリアルタイムAIシステムの構築。
TOPPERSプロジェクト
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TOPPERSプロジェクト
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教育向け教材の開発: TOPPERS環境を活用した組み込みシステムの学習教材や、実習用のシミュレーションツールの開発。
TOPPERSプロジェクト

IoTデバイスとの連携: TOPPERSカーネルを用いたIoTデバイスのプロトタイピングや、クラウドとのデータ連携システムの構築。
TOPPERSプロジェクト
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TOPPERSプロジェクト
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🛠 活動の進め方

アイデアのブレインストーミング: チームメンバーとともに、上記のテーマに関連するアイデアを出し合い、実現可能性や技術的な挑戦を検討します。

プロトタイピング: 選定したアイデアを基に、Raspberry Pi PicoやWio Terminalなどの開発ボードを用いて、プロトタイプを作成します。

技術文書の作成: 開発したシステムの仕様書や設計書、ユーザーマニュアルなどの技術文書を整備します。

次回のコンテストに向けた応募準備: 次回のコンテストの募集要項が公開され次第、応募に必要な書類や資料を準備します。

現在は次回のコンテストに向けた準備期間です。過去の受賞作品やTOPPERSプロジェクトの最新動向を参考にしながら、次回のコンテストに向けて着実に準備を進めていきましょう。

あなた:
コンテストの募集案は、TOPPERSコンテスト　ITRON　OSEK/VDX OS統合 by ChatGPT 割り込み分類と優先度天井規約の導入　https://qiita.com/kaizen_nagoya/items/7b23372366757cc34839　という感じで構想しています。ご助言お願いします。
ChatGPT:

なるほど、「TOPPERSコンテスト」に応募する作品として

「ITRON/OSEK/VDX OS統合 by ChatGPT – 割り込み分類と優先度天井規約の導入」

という構想ですね。非常に技術的でリアルタイムOSの専門性も高く、審査員にアピールできそうです。いくつか助言を整理します。

  1. 構想の明確化

目的の明確化

例：「ITRON/OSEK/VDX系の異なるリアルタイムOSを統合し、ChatGPT支援で割り込み管理と優先度制御を最適化する」

技術的挑戦と利便性の両方を伝えると良いです。

課題設定

既存OSでは割り込みの衝突や優先度逆転が発生しやすい問題を具体例で示す。

優先度天井規約の導入で解決できることを明示。

  1. 技術ポイントの整理

割り込み分類

高優先度／低優先度／定期／非定期など、明確に分類。

ChatGPTを活用した分類補助やログ解析もアピールポイント。

優先度天井規約の導入

具体的な実装方法（OSカーネルのフックポイント、ミューテックス制御など）を簡単に示すと良いです。

実際にタスクをシミュレーションして、優先度逆転の回避効果を示す。

OS統合

ITRONとOSEK/VDXのAPI差異を吸収するラッパー設計。

統合による利点（複数プラットフォームでのコード再利用など）を明示。

  1. デモ・プロトタイプ

Raspberry Pi Pico、ESP32などで簡単なタスク制御デモを作ると審査に有利。

例：複数タスクでLED点滅やセンサー読み取りを行い、優先度逆転が発生しないことを可視化。

割り込み発生ログを可視化して、改善効果を示す。

  1. 文書・応募資料

構成案

背景と課題

提案する統合OSの概要

割り込み分類と優先度天井規約の設計

実装例とデモ結果

今後の応用可能性（IoT、産業用制御など）

図やフローチャート

割り込み分類フロー

優先度天井規約によるタスク制御の図

OS統合アーキテクチャ図

  1. 審査ポイントを意識

技術的独自性: ITRON/OSEK/VDXを統合＋AI支援

応用可能性: 教育、IoT、産業制御への展開

デモの説得力: 実際に動くことが確認できる

文書のわかりやすさ: 技術的詳細を整理して簡潔に伝える

💡 ポイント
ChatGPTを補助ツールとして使う点はユニークで、審査員の目を引きやすいです。ただ、実際のOS統合や優先度制御の技術部分はデモで示す必要があります。図や動画での可視化も大きなアピールになります。

希望であれば、上記の構想を基に応募用に整理した文章＋図案のドラフトも作れます。作ってほしいですか？

あなた:
いくつかの観点でソースコード付きでご紹介ください。
ChatGPT:

了解です。では、コンテスト用の構想「ITRON/OSEK/VDX OS統合 by ChatGPT – 割り込み分類と優先度天井規約の導入」を具体的に、いくつかの観点で整理し、簡単なソースコード例も添えて紹介します。

  1. 割り込み分類 (Interrupt Classification)
    観点

高優先度タスク / 低優先度タスク / 定期割り込み / 非定期割り込み

ChatGPT支援でログ解析し、割り込みの優先度を自動決定

Cコード例（擬似ITRONスタイル）
typedef enum { INT_HIGH, INT_LOW, INT_PERIODIC, INT_SPORADIC } InterruptType;

typedef struct {
int irq_number;
InterruptType type;
int priority;
} Interrupt;

Interrupt classify_interrupt(int irq_number) {
// 簡易分類例
if (irq_number < 10) return (Interrupt){irq_number, INT_HIGH, 255};
else if (irq_number < 20) return (Interrupt){irq_number, INT_LOW, 128};
else return (Interrupt){irq_number, INT_SPORADIC, 64};
}

💡ポイント

優先度設定を柔軟に変更可能にすることで、統合OSでも同じロジックを再利用可能にします。

  1. 優先度天井規約 (Priority Ceiling Protocol, PCP)
    観点

優先度逆転の回避

ミューテックス取得時にタスク優先度を一時的に引き上げる

Cコード例（擬似OSEK/VDXスタイル）
typedef struct {
int ceiling_priority;
int locked_by;
} Mutex;

void lock_mutex(Mutex* mtx, int task_priority) {
if (mtx->locked_by == -1) {
mtx->locked_by = task_priority;
// タスク優先度を天井値に引き上げ
if (task_priority < mtx->ceiling_priority) {
task_priority = mtx->ceiling_priority;
}
} else {
// ブロック処理（簡易）
while (mtx->locked_by != -1);
}
}

void unlock_mutex(Mutex* mtx) {
mtx->locked_by = -1;
}

💡ポイント

OS統合時もミューテックス制御は共通化可能。

デモではLEDやシリアル出力でタスク順序を可視化するとわかりやすい。

  1. OS統合ラッパー (OS Wrapper Layer)
    観点

ITRON/OSEK/VDXのAPI差異を吸収

共通APIでタスク作成・割り込み設定・同期を統一

Cコード例（擬似統合API）
#ifdef USE_ITRON
#include "itron_api.h"
#else
#include "osek_api.h"
#endif

void create_task(void (*task_func)(void), int priority) {
#ifdef USE_ITRON
itron_cre_tsk(task_func, priority);
#else
osek_activate_task(task_func, priority);
#endif
}

💡ポイント

同じソースコードで異なるRTOS上で動作可能にする

コンテストでは「統合OSでの移植性」を強調できる

  1. デモ例（タスクと割り込みの可視化）
    観点

LED点滅タスクとセンサー読み取りタスクの優先度天井規約の効果を確認

割り込み分類と優先度上昇の効果をログ出力

擬似デモコード
void led_task(void) {
while(1) {
lock_mutex(&led_mutex, get_task_priority());
toggle_led();
unlock_mutex(&led_mutex);
sleep(100);
}
}

void sensor_task(void) {
while(1) {
read_sensor();
sleep(50);
}
}

// メイン関数
int main(void) {
create_task(led_task, 100);
create_task(sensor_task, 200);
start_os();
return 0;
}

💡ポイント

実際の動作ログやLED点滅順序で優先度逆転が防がれていることを可視化

ChatGPT支援で割り込み分類を調整して最適化するアイデアも加える

  1. 応募資料向けアピール

図: 割り込み分類フロー、優先度天井規約の動作図、OS統合アーキテクチャ

デモ動画: LEDやシリアルログでタスク順序と優先度上昇を可視化

技術的独自性: ITRON/OSEK/VDX統合＋ChatGPT支援割り込み分類＋優先度天井規約

💡ポイントまとめ

技術的に高度だが、デモで見せることで審査員に理解されやすくなる

ソースコード例は「簡単で可読性が高い」ことが重要

ChatGPTの活用を「分析・分類補助」と明確にすることで独自性をアピール

希望であれば、次に**応募用に整えた1枚で説明できる「構想図＋フローチャート＋ソース例」のセット」**も作れます。作りますか？

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