前提知識_ユースケース
**ユースケース（Use Case）**とは、システムがユーザー（または他のシステム）とどのように関わるかを具体的に示したものです。
簡単に言うと、
✅ 「システムを使って、ユーザーがどんなことをしたいのか？」 を整理するためのものです。
ユースケースの構成
ユースケースは通常、次の要素で表現されます。
- アクター（Actor）
→ システムを使う人や外部システム（例：建機オペレーター、AI研究者） - ユースケース（Use Case）
→ アクターがシステムを使って行う具体的な操作や目的（例：「建機を操作してトレーニングする」「AI制御の検証をする」） - システムの振る舞い
→ ユースケースの流れ、処理のステップ
ユースケース図
ユースケースは、UML（Unified Modeling Language）を使って図で表現することもあります。
例えば、以下のような図になります。
graph TD
%% システム全体 の枠を作成
subgraph System[建設機械リアルタイムシミュレーション]
UC1(建機操作訓練)
UC2(AI制御の検証)
UC3(環境認識シミュレーション)
end
%% アクター（ユーザー）を配置
OP[オペレーター] --> UC1
AI[AI研究者] --> UC2
SE[システムエンジニア] --> UC3
%% ユースケース間の関係
UC2 -->|センサーデータを活用| UC3
この図は、「建設機械のリアルタイムシミュレーションシステム」に関するユースケース図です。 ユースケース図は、システムの機能（ユースケース）と、それら各機能を利用するユーザー（アクター）の関係を示しています。 システムが誰に対して、どんな機能を提供するかを整理する手法がユースケースです。
具体的には、以下のことを表しています。
1. システム全体
システム名：建設機械リアルタイムシミュレーション
- このシステムは、建設機械のリアルタイムシミュレーションを行うことを目的としています。
2. ユースケース（システムの機能）
- 建機操作訓練（UC1）：オペレーターがシミュレーション環境で建設 機械を操作して訓練を行う機能。
- AI制御の検証（UC2）：AI研究者がシミュレーションを使って、AIによる建設機械の自動運転機能を検証する機能。
- 環境認識シミュレーション（UC3）：システムエンジニアがセンサー（LiDARやカメラ）データをシミュレーションし、環境認識機能を検証する機能。
3. アクター（システムを利用する人や役割）
- オペレーター：建設機械を操作するユーザー。シミュレーションを使って操作訓練を行う。
- AI研究者：AI技術を使って建設機械の自動運転を検証するユーザー。シミュレーション内でAIによる建機制御をテストする。
- システムエンジニア：システムを開発・運用するエンジニア。シミュレーションでセンサーからのデータを使って環境認識をテストする。
4. ユースケース間の関係
- 例えば、AI制御の検証（UC2）と環境認識シミュレーション（UC3）は、センサーデータを相互に活用する関係にあります。この関係を矢印で示しています。
「建設機械のリアルタイムシミュレーション」のユースケース例
(1) トレーニング用シミュレーション
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| ユースケース名 | 建機オペレーターのトレーニング |
| アクター | 建機オペレーター |
| 概要 | 仮想環境でショベルカーの操作を学ぶ |
| 前提条件 | VR機器またはシミュレーターが接続されている |
| 基本フロー | 1. オペレーターがシミュレーションを開始する 2. 建機を操作し、掘削や積み込みの訓練をする 3. 成績を評価し、改善点を確認する |
(2) AI研究者向けの自動運転検証
| 項目 | 内容 |
|---|---|
| ユースケース名 | AI制御の検証 |
| アクター | AI研究者 |
| 概要 | AIによる建機の自動操作をシミュレーションする |
| 前提条件 | AIモデルがシステムに統合されている |
| 基本フロー | 1. 研究者がAI制御モジュールをシミュレーションに適用する 2. AIがセンサー情報をもとに建機を動かす 3. 挙動データを収集し、学習・改良する |