Franz Wotawa, Responsabile del Laboratorio Christian Doppler per i metodi per l'assicurazione della qualità dei sistemi cyber-fisici autonomi presso la TU Graz. Attestazione:martello pneumatico - TU Graz
I sistemi cyber-fisici combinano l'elettronica, software e meccanica. sono molto complessi, e oltre a tante possibilità applicative, solleva tutta una serie di questioni. Dipendono da un software privo di errori, e diventa quindi sempre più urgente il problema della comprovata garanzia di qualità. Utilizzando l'esempio dei veicoli autonomi, un team dell'Istituto di ingegneria del software di TU Graz insieme a AVL List GmbH svilupperà metodologie per l'assicurazione della qualità in tali sistemi nell'ambito del "Christian Doppler Laboratory for Quality Assurance Methodologies for Autonomous Cyber-Physical Systems". Il colpo di partenza ufficiale per questo laboratorio CD attualmente attivo del TU Graz è suonato ieri nella Sala delle Assemblee del TU Graz, 3 aprile 2018.
Il laboratorio Christian Doppler è stato concepito per una durata di sette anni. La Christian Doppler Society e il partner aziendale forniranno due milioni di euro, di cui la metà proveniente dal settore pubblico. Il più importante ente finanziatore è il Ministero Federale per il Digitale, Impresa e Impresa per cui i laboratori CD sono tra i più importanti strumenti all'interfaccia tra scienza ed economia.
Il ministero dell'Economia promuove la ricerca di base e l'innovazione
"Che si tratti di veicoli autonomi o Industria 4.0, per garantire che la digitalizzazione funzioni, i suoi sistemi e le sue applicazioni devono essere sicuri, " ha sottolineato la dott.ssa Margarete Schramböck, Ministro federale dell'economia e del digitale. "Questo CD lab sta dando un importante contributo a questo e allo stesso tempo rafforzerà la competitività del partner aziendale. Non solo tutti i soggetti coinvolti ma in ultima analisi l'intera società beneficerà delle nuove risposte alle sfide della digitalizzazione. "
"Certificato MOT" per software di sistemi autonomi
Ci sono ancora una serie di ostacoli per i veicoli autonomi, dalla fattibilità tecnica e legale all'accettazione generale da parte della popolazione. Dal punto di vista dell'industria automobilistica, la questione di garantire la sicurezza è fondamentale. Franz Wotawa, Il capo del nuovo laboratorio CD spiega:"Affermato con coraggio:un'auto tradizionale deve fare una revisione regolare e riceve un certificato MOT (certificato di idoneità alla strada). In un'auto autonoma, il software è esso stesso un elemento che deve soddisfare criteri di alta qualità ed essere esso stesso certificato. A tal fine sono necessarie procedure di ispezione standardizzate. Ora vogliamo sviluppare metodi e tecniche per questa garanzia di qualità nel laboratorio CD insieme ad AVL utilizzando la guida autonoma come caso applicativo, ma anche che sarebbe valido in senso esteso per tutti i sistemi cyber-fisici."
Il team dell'ultimo laboratorio di CD al TU Graz (da sinistra):Florian Klück, Nour Chetouane, direttore di laboratorio Franz Wotawa, Bernhard Peischl e Martin Zimmermann. Attestazione:martello pneumatico - TU Graz
La collaborazione di molti anni tra AVL e la Christian Doppler Society ha permesso all'azienda di approfondire la propria conoscenza di tecnologie e metodi e quindi di ampliare il proprio portafoglio prodotti. Mihai Nica, contatto e partner di ricerca di AVL, conferma:"Per portare sul mercato veicoli autonomi, l'industria ha bisogno di nuovi approcci di verifica nel campo dell'informatica e del software. La sfida sta nella definizione di un programma di test che possa salvaguardare tali sistemi a guida autonoma software rispetto a tutte le situazioni critiche di traffico." In questo senso, il laboratorio CD integra le ulteriori attività di ricerca di AVL nel campo delle misure di garanzia della qualità per i veicoli autonomi.
Sviluppo di metodi di prova standardizzati
Per poter testare un'auto autonoma, devi lasciarlo guidare per circa 200 milioni di chilometri. In confronto, con le auto tradizionali te ne servono 10, 000 o 20, 000 chilometri. Sullo sfondo dei test virtuali, che sono una valida alternativa, le auto autonome così come i sistemi di autoapprendimento e adattamento in generale sollevano alcune grandi domande:quali scenari si verificheranno? Come saranno combinati tra loro? E in particolare:a proposito di un sistema che si è costantemente appreso e adattato, quando sai che è stato sufficientemente testato e quando puoi emettere una garanzia per questo?
Nell'ambito del laboratorio CD, i ricercatori si dedicheranno anche alla domanda su come il sistema possa uscire autonomamente da scenari sfavorevoli. Wotawa:"Dobbiamo sapere in quale quadro funziona un sistema cyber-fisico autonomo, per esempio ciò che assolutamente non deve essere permesso che accada. E quando si verifica lo scenario peggiore, come il sistema può essere salvaguardato in modo che adotti misure per tirarsi fuori da questa violazione delle condizioni il prima possibile." Tale violazione nel caso di un'auto autonoma, ad esempio, sarebbe quando l'auto vuole frenare o accelerare, ma i sensori segnalano che le gomme non hanno reagito. "Il sistema non deve solo riconoscere immediatamente che è successo qualcosa, è anche una questione urgente su come reagisce".
Ma anche al di fuori dell'industria automobilistica, misure di garanzia della qualità per il software dei sistemi elettronici interagenti, sia per la comunicazione, trasferimento o monitoraggio dei dati, sono richiesti ora. Franz Wotawa sottolinea:"L'esempio della guida autonoma è per noi un caso applicativo in cui possiamo illustrare il nostro lavoro molto teorico nel contesto del laboratorio CD. Ci sono molte altre applicazioni dei sistemi cyber-fisici che non hanno nulla a che fare con l'autonomia guida, ad esempio Smart Production, l'Internet of Things (IoT) con i suoi modelli di business digitali e la robotica."
