Los sistemas ciberfísicos combinan la electrónica, software y mecánica. Son muy complejos, y además de muchas posibilidades de aplicación, plantea una amplia gama de cuestiones. Dependen de un software libre de errores, y la cuestión de la garantía de calidad comprobada se vuelve, por tanto, cada vez más urgente. Usando el ejemplo de los vehículos autónomos, un equipo del Instituto de Ingeniería de Software de TU Graz junto con AVL List GmbH desarrollará metodologías para el aseguramiento de la calidad en dichos sistemas en el marco del "Laboratorio cristiano Doppler para las metodologías de aseguramiento de la calidad para sistemas ciberfísicos autónomos". El tiro de salida oficial para este actualmente séptimo laboratorio de CD activo de TU Graz sonó en el Salón de Asambleas de TU Graz ayer, 3 de abril de 2018.

El laboratorio Christian Doppler ha sido concebido para una duración de siete años. La Christian Doppler Society y el socio corporativo aportarán dos millones de euros, y la mitad de esto proviene del sector público. El organismo de financiación más importante es el Ministerio Federal de Digital, Negocios y empresas para los que los laboratorios de CD se cuentan entre los instrumentos más importantes en la interfaz entre la ciencia y la economía.

El Ministerio de Economía promueve la investigación básica y la innovación

"Ya sean vehículos autónomos o Industria 4.0, para garantizar que la digitalización funcione, sus sistemas y aplicaciones deben ser seguros, "destacó la Dra. Margarete Schramböck, Ministro Federal de Asuntos Digitales y Económicos. “Este laboratorio de CD está haciendo una contribución importante a esto y al mismo tiempo fortalecerá la competitividad del socio corporativo. No solo todos los involucrados, sino que en el análisis final toda la sociedad se beneficiará de las nuevas respuestas a los desafíos de la digitalización. "

"Certificado MOT" para software de sistemas autónomos

Todavía hay una serie de obstáculos para los vehículos autónomos, desde la viabilidad técnica y las cuestiones legales hasta la aceptación general por parte de la población. Desde el punto de vista de la industria automotriz, la cuestión de garantizar la seguridad es primordial. Franz Wotawa, El jefe del nuevo laboratorio de CD explica:"Afirmó con audacia:un automóvil tradicional debe someterse a una inspección periódica y recibe un certificado MOT (certificado de idoneidad para la carretera). En un automóvil autónomo, el software es en sí mismo un elemento que debe cumplir criterios de alta calidad y estar certificado. Para ello son necesarios procedimientos de inspección estandarizados. Ahora queremos desarrollar métodos y técnicas para esta garantía de calidad en el laboratorio de CD junto con AVL utilizando la conducción autónoma como caso de aplicación, pero también que sería válido en un sentido extendido para todos los sistemas ciberfísicos ".

La cooperación de muchos años entre AVL y la Christian Doppler Society ha permitido a la empresa profundizar su conocimiento de tecnologías y métodos y así ampliar su cartera de productos. Mihai Nica, contacto y socio de investigación de AVL, confirma:"Para llevar vehículos autónomos al mercado, la industria necesita nuevos enfoques de verificación del campo de la informática y el software. El desafío radica en definir un programa de pruebas que pueda salvaguardar dichos sistemas autónomos impulsados ​​por software con respecto a todas las situaciones críticas de tráfico ". En este sentido, El laboratorio de CD complementa las actividades de investigación adicionales de AVL en el campo de las medidas de garantía de calidad para vehículos autónomos.

Desarrollar métodos de prueba estandarizados

Para poder probar un coche autónomo, hay que dejarlo circular unos 200 millones de kilómetros. En comparación, con los coches tradicionales necesitas 10, 000 o 20, 000 kilómetros. En el contexto de las pruebas virtuales, que son una alternativa viable, Los coches autónomos, así como los sistemas de autoaprendizaje y adaptación en general, plantean grandes interrogantes:¿Qué escenarios tendrán lugar? ¿Cómo se combinarán entre sí? Y en particular:respecto a un sistema que ha aprendido y adaptado constantemente, ¿Cuándo sabe que ha sido suficientemente probado y cuándo puede emitir una garantía por ello?

En el marco del laboratorio de CD, Los investigadores también se aplicarán a la cuestión de cómo el sistema puede encontrar la salida de escenarios desfavorables de forma independiente. Wotawa:"Tenemos que saber en qué marco funciona un sistema ciberfísico autónomo, por ejemplo, lo que absolutamente no debe permitirse que suceda. Y cuando ocurra el peor de los casos, cómo se puede salvaguardar el sistema para que tome medidas para salir de esta violación de las condiciones lo antes posible ". Tal violación en el caso de un automóvil autónomo, por ejemplo, sería cuando el coche quiera frenar o acelerar, pero los sensores informan que los neumáticos no han reaccionado. "El sistema no solo debe reconocer inmediatamente que ha sucedido algo, también es una cuestión urgente de cómo reacciona ".

Pero incluso fuera de la industria automotriz, medidas de aseguramiento de la calidad para el software de los sistemas electrónicos que interactúan, ya sea para la comunicación, transferencia o seguimiento de datos, están en demanda ahora. Franz Wotawa enfatiza:"El ejemplo de la conducción autónoma es un caso de aplicación para nosotros en el que podemos ilustrar nuestro trabajo muy teórico en el contexto del laboratorio de CD. Hay muchas otras aplicaciones de los sistemas ciberfísicos que no tienen nada que ver con la autonomía conduciendo, por ejemplo, Smart Production, Internet de las cosas (IoT) con sus modelos de negocio digitales y robótica ".