論文の概要: Design-OS: A Specification-Driven Framework for Engineering System Design with a Control-Systems Design Case
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.20151v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 17:26:44 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-23 19:48:39.256535
- Title: Design-OS: A Specification-Driven Framework for Engineering System Design with a Control-Systems Design Case
- Title（参考訳）: Design-OS: 制御システム設計事例を用いたエンジニアリングシステム設計のための仕様駆動フレームワーク
- Authors: H. Sinan Bank, Daniel R. Herber, Thomas H. Bradley,
- Abstract要約: Design-OSは5段階のエンジニアリングシステム設計のための仕様駆動ワークフローである。
各ステージは、トレーサビリティを維持し、エージェント拡張実行をサポートする構造化アーティファクトを生成する。
ブランクテンプレートとフルデザインケースのアーティファクトはパブリックリポジトリで共有され、サポートと再利用が行われる。
- 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
- License: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
- Abstract: Engineering system design -- whether mechatronic, control, or embedded -- often proceeds in an ad hoc manner, with requirements left implicit and traceability from intent to parameters largely absent. Existing specification-driven and systematic design methods mostly target software, and AI-assisted tools tend to enter the workflow at solution generation rather than at problem framing. Human--AI collaboration in the design of physical systems remains underexplored. This paper presents Design-OS, a lightweight, specification-driven workflow for engineering system design organized in five stages: concept definition, literature survey, conceptual design, requirements definition, and design definition. Specifications serve as the shared contract between human designers and AI agents; each stage produces structured artifacts that maintain traceability and support agent-augmented execution. We position Design-OS relative to requirements-driven design, systematic design frameworks, and AI-assisted design pipelines, and demonstrate it on a control systems design case using two rotary inverted pendulum platforms -- an open-source SimpleFOC reaction wheel and a commercial Quanser Furuta pendulum -- showing how the same specification-driven workflow accommodates fundamentally different implementations. A blank template and the full design-case artifacts are shared in a public repository to support reproducibility and reuse. The workflow makes the design process visible and auditable, and extends specification-driven orchestration of AI from software to physical engineering system design.
- Abstract（参考訳）: エンジニアリングシステム設計(メカトロニクス、制御、組み込みなど)は、しばしばアドホックな方法で進行し、要求は暗黙的に残され、意図からパラメータへのトレーサビリティはほとんど欠落している。
既存の仕様駆動で体系的な設計手法は主にソフトウェアをターゲットにしており、AI支援ツールは問題フレーミングではなく、ソリューション生成時にワークフローに入る傾向がある。
物理システム設計における人間-AIコラボレーションはいまだ未検討である。
本稿では,概念定義,文献調査,概念設計,要件定義,設計定義の5段階からなる,エンジニアリングシステム設計のための軽量な仕様駆動ワークフローであるDesign-OSを提案する。
仕様は、ヒューマンデザイナとAIエージェントの共有契約として機能し、各ステージはトレーサビリティを維持し、エージェント拡張実行をサポートする構造化アーティファクトを生成する。
私たちは、要求駆動設計、システマティックデザインフレームワーク、AI支援デザインパイプラインに対して、Design-OSを配置し、2つの回転反転振り子プラットフォーム(オープンソースのSimpleFOC反応ホイールと商用のQuanser Furuta振り子)を使用して、制御システム設計ケースでそれをデモします。
再現性と再利用をサポートするために、ブランクテンプレートとフルデザインケースのアーティファクトがパブリックリポジトリで共有されている。
このワークフローは、設計プロセスの可視性と監査を可能にし、ソフトウェアから物理的なエンジニアリングシステム設計まで、AIの仕様駆動オーケストレーションを拡張する。
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