状況認識・意思決定系 vs 一般ソフトウェア¶

// 状況認識・意思決定系：航空管制システムの例
interface CriticalSystemRequirements {
  responseTime: 'sub-second'; // 数百ミリ秒以内
  updateInterval: 'real-time'; // 1秒以内の更新
  criticalAlert: 'immediate'; // 即座のアラート
}

class AirTrafficControlSystem {
  // 衝突回避：100ms以内の応答が必須
  processCollisionRisk(aircraftData: AircraftPosition[]): void {
    const startTime = performance.now();
    const riskAssessment = this.calculateCPA(aircraftData);

    if (riskAssessment.timeToCollision < 30) { // 30秒以内
      this.triggerImmediateAlert(); // 即座にアラート発出
    }

    const processingTime = performance.now() - startTime;
    if (processingTime > 100) { // 100ms超過は致命的
      this.logCriticalPerformanceIssue(processingTime);
    }
  }
}

// 一般ソフトウェア：ECサイトの例
class ECommerceSystem {
  async processOrder(order: Order): Promise<void> {
    try {
      // 在庫確認や決済処理に数秒かかっても問題ない
      await this.validateInventory(order);
      await this.processPayment(order);
      await this.sendConfirmationEmail(order); // 非同期処理で十分
    } catch (error) {
      // エラーが発生しても後で修正可能
      this.scheduleRetry(order);
    }
  }
}

// 状況認識系：航空管制ディスプレイ
@Component({
  selector: 'atc-radar-display',
  template: `
    <div class="radar-scope" [class.critical-alert]="hasCriticalAlert">
      <svg class="aircraft-display">
        <g *ngFor="let aircraft of aircraftPositions$ | async">
          <!-- 航空機アイコンは瞬時に認識できる形状と色 -->
          <g [attr.transform]="getAircraftTransform(aircraft)"
             [class]="getAircraftClass(aircraft)">
            <polygon points="0,-10 5,5 0,2 -5,5" 
                     [style.fill]="getAircraftColor(aircraft)"/>
            <text [attr.x]="15" [attr.y]="0" class="callsign">
              {{aircraft.callsign}}
            </text>
          </g>
        </g>
      </svg>

      <!-- 重要な情報は常に視認可能 -->
      <div class="alert-panel" *ngIf="activeAlerts$ | async as alerts">
        <div *ngFor="let alert of alerts" 
             [class]="'alert-' + alert.severity">
          {{alert.message}}
        </div>
      </div>
    </div>
  `
})
export class ATCRadarDisplay {
  // 色による即座の識別
  getAircraftColor(aircraft: Aircraft): string {
    switch (aircraft.status) {
      case 'emergency': return '#FF0000';    // 緊急：赤
      case 'warning': return '#FFA500';      // 警告：オレンジ
      case 'normal': return '#00FF00';       // 正常：緑
      default: return '#FFFFFF';             // 不明：白
    }
  }
}

// 一般ソフトウェア：管理ダッシュボード
@Component({
  selector: 'admin-dashboard',
  template: `
    <!-- 複雑な情報も段階的に表示 -->
    <mat-tab-group>
      <mat-tab label="Sales">
        <app-sales-chart></app-sales-chart>
      </mat-tab>
      <mat-tab label="Users">
        <app-user-analytics></app-user-analytics>
      </mat-tab>
      <mat-tab label="Settings">
        <app-system-settings></app-system-settings>
      </mat-tab>
    </mat-tab-group>
  `
})
export class AdminDashboard {
  // 複雑な操作も段階的に学習可能
}

// 状況認識・意思決定系：原子力発電所制御システム
class NuclearPlantSafetySystem {
  handleSensorFailure(sensorId: string): void {
    // センサー故障時の段階的縮退運転
    const backupSensors = this.getBackupSensors(sensorId);

    if (backupSensors.length > 0) {
      // バックアップセンサーに切り替え
      this.switchToBackupSensor(backupSensors[0]);
      this.logDegradedOperation('SENSOR_BACKUP_MODE');
    } else {
      // 安全側への自動停止
      this.initiateControlledShutdown();
      this.alertOperators('CRITICAL_SENSOR_FAILURE');
    }
  }

  // フェイルセーフ：危険側に倒れない設計
  private initiateControlledShutdown(): void {
    // 制御棒挿入など安全な状態への移行
    this.insertControlRods();
    this.activateEmergencyCooling();
    this.sealContainment();
  }
}

// 一般ソフトウェア：ECサイト
class ECommerceService {
  handleDatabaseFailure(): void {
    try {
      // データベース復旧を試行
      this.database.reconnect();
    } catch (error) {
      // 失敗しても事業継続可能
      this.enableMaintenanceMode();
      this.notifyUsers('一時的にサービスを停止しています');
      this.scheduleBackupDataRestore();
    }
  }
}

// 医療システムでのフェイルセーフ例
class CriticalCareMonitoring {
  handleVitalSignSensorFailure(patientId: string, sensorType: VitalSignType): void {
    // 1. 代替センサーの確認
    const backupSensors = this.getBackupSensors(patientId, sensorType);

    if (backupSensors.length > 0) {
      // 2. 自動切り替え
      this.activateBackupSensor(backupSensors[0]);
      this.notifyMedicalStaff('SENSOR_SWITCHED', patientId);
    } else {
      // 3. 手動監視モードへ移行
      this.enableManualMonitoringMode(patientId);
      this.triggerCriticalAlert('MANUAL_MONITORING_REQUIRED', patientId);
    }

    // 4. すべての変更をログに記録
    this.auditLogger.logCriticalSystemChange({
      patientId,
      sensorType,
      action: 'FAILOVER_ACTIVATED',
      timestamp: new Date(),
      operator: this.getCurrentOperator()
    });
  }
}

// 状況認識系：航空管制での最適化
class RadarDataProcessor {
  // WebWorkerによる並列処理
  processRadarData(radarData: RadarContact[]): Observable<ProcessedRadarData> {
    return from(radarData).pipe(
      // バッファリングで処理効率化（ただし遅延は最小限）
      bufferTime(50), // 50ms以内でバッファ

      // 重要度による優先処理
      map(contacts => this.prioritizeByThreatLevel(contacts)),

      // WebWorkerで並列処理
      mergeMap(prioritizedContacts => 
        this.webWorkerService.process(prioritizedContacts)
      ),

      // エラー時は即座にフォールバック
      catchError(error => {
        this.fallbackToSimpleProcessing();
        return throwError(error);
      })
    );
  }
}

// 一般ソフトウェア：SNSでの最適化
class SocialMediaFeed {
  loadUserTimeline(userId: string): Observable<Post[]> {
    return this.cacheService.get(`timeline_${userId}`).pipe(
      // キャッシュがあれば即座に返却
      switchMap(cached => 
        cached ? of(cached) : this.loadFromServer(userId)
      ),

      // 背景で新しいデータを取得
      tap(posts => this.prefetchNextPage(userId)),

      // エラーは無視して空配列返却
      catchError(() => of([]))
    );
  }
}