論文の概要: PyGemini: Unified Software Development towards Maritime Autonomy Systems
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2506.06262v1
- Date: Fri, 06 Jun 2025 17:43:00 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2025-06-09 17:28:43.571858
- Title: PyGemini: Unified Software Development towards Maritime Autonomy Systems
- Title（参考訳）: PyGemini: 海上自律システムに向けた統一ソフトウェア開発
- Authors: Kjetil Vasstein, Christian Le, Simon Lervåg Breivik, Trygve Maukon Myhr, Annette Stahl, Edmund Førland Brekke,
- Abstract要約: PyGeminiは、海上自律開発を統合するためにAutoferry Geminiの遺産の上に構築されている。
このフレームワークはスタンドアロンアプリケーション、クラウドベースのサービス、組み込みライブラリとして機能する。
海上ツールのスイートを通じて、その汎用性を実証します。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 2.088373411826489
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: Ensuring the safety and certifiability of autonomous surface vessels (ASVs) requires robust decision-making systems, supported by extensive simulation, testing, and validation across a broad range of scenarios. However, the current landscape of maritime autonomy development is fragmented -- relying on disparate tools for communication, simulation, monitoring, and system integration -- which hampers interdisciplinary collaboration and inhibits the creation of compelling assurance cases, demanded by insurers and regulatory bodies. Furthermore, these disjointed tools often suffer from performance bottlenecks, vendor lock-in, and limited support for continuous integration workflows. To address these challenges, we introduce PyGemini, a permissively licensed, Python-native framework that builds on the legacy of Autoferry Gemini to unify maritime autonomy development. PyGemini introduces a novel Configuration-Driven Development (CDD) process that fuses Behavior-Driven Development (BDD), data-oriented design, and containerization to support modular, maintainable, and scalable software architectures. The framework functions as a stand-alone application, cloud-based service, or embedded library -- ensuring flexibility across research and operational contexts. We demonstrate its versatility through a suite of maritime tools -- including 3D content generation for simulation and monitoring, scenario generation for autonomy validation and training, and generative artificial intelligence pipelines for augmenting imagery -- thereby offering a scalable, maintainable, and performance-oriented foundation for future maritime robotics and autonomy research.
- Abstract（参考訳）: 自律型表面容器(ASV)の安全性と正当性を保証するには、広範囲にわたるシミュレーション、テスト、検証をサポートする堅牢な意思決定システムが必要である。
しかし、現在の海上自律開発は断片化されており、コミュニケーション、シミュレーション、監視、システム統合の異なるツールに依存しており、学際的なコラボレーションを妨げ、保険会社や規制機関が要求する説得力のある保証ケースの作成を阻害している。
さらに、これらの切り離されたツールは、パフォーマンスのボトルネック、ベンダーのロックイン、継続的インテグレーションワークフローの限定的なサポートに悩まされることが多い。
これらの課題に対処するため、私たちは、Autoferry Geminiのレガシー上に構築された、パーミッシブにライセンスされたPythonネイティブフレームワークであるPyGeminiを紹介した。
PyGemini氏は、振る舞い駆動開発(BDD)、データ指向設計、コンテナ化を融合して、モジュール的で保守性があり、スケーラブルなソフトウェアアーキテクチャをサポートする、新しい構成駆動開発(CDD)プロセスを紹介した。
このフレームワークはスタンドアロンのアプリケーション、クラウドベースのサービス、組み込みライブラリとして機能し、研究と運用のコンテキストにまたがる柔軟性を保証する。我々は、シミュレーションと監視のための3Dコンテンツ生成、自律性検証とトレーニングのためのシナリオ生成、画像の拡張のための生成人工知能パイプラインなど、一連の海事ツールを通じて、その汎用性を実証する。これにより、将来の海事ロボティクスと自律性研究のための、スケーラブルで保守性、パフォーマンス指向の基盤を提供する。
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