Νέο ερευνητικό πρόγραμμα για ασφαλή Ενσωματωμένα συστήματα σε αυτόνομα οχήματα και πτητικά μέσα

 

Το Εργαστήριο Σχεδιασμού Ενσωματωμένων Συστημάτων & Εφαρμογών (ESDALAB – https://esdalab.ece.uop.gr) του τμήματος Ηλεκτρολόγων Μηχανικών του Πανεπιστημίου Πελοποννήσου στην Πάτρα είναι ο τεχνικός συντονιστής στο νέο ευρωπαϊκό έργο XANDAR – “X-by-Construction” το οποίο θα παρέχει μία τυποποιημένη αλυσίδα εργαλείων για την ανάπτυξη λογισμικού και την αποδοτική ενσωμάτωση υλικού/λογισμικού

Το λογισμικό και το υλικό των δικτυωμένων ενσωματωμένων συστημάτων πρέπει να πληρούν πολύ υψηλά επίπεδα απαιτήσεων όσον αφορά την ασφάλεια, την ικανότητα λειτουργίας σε πραγματικό χρόνο, την ενέργεια και την αποδοτική χρήση των πόρων του συστήματος. Στα πλαίσια του Ευρωπαϊκού έργου XANDAR το οποίο συντονίζεται από το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης (ΚΙΤ), οκτώ συνεργάτες από τους τομείς της επιστήμης και της βιομηχανίας θα αναπτύξουν μια ολοκληρωμένη αλυσίδα εργαλείων για την ανάπτυξη λογισμικού και την ενσωμάτωση υλικού / λογισμικού για σύνθετες εφαρμογές, π.χ. σε αυτόνομα οχήματα ή εναέρια πτητικά μέσα. Η Ευρωπαϊκή επιτροπή χρηματοδοτεί το έργο με συνολικά περίπου 5 εκατομμύρια ευρώ.

Οι περισσότεροι υπολογιστές λειτουργούν αόρατα – ως ενσωματωμένα συστήματα σε πολλές διαφορετικές εφαρμογές, όπως στην αυτοκινητοβιομηχανία, στα βιομηχανικά μηχανήματα, στις ιατρικές συσκευές και στις οικιακές συσκευές. Η ανάπτυξη δικτυωμένων ενσωματωμένων συστημάτων για σύνθετες εφαρμογές στο μέλλον θα εξαρτάται σημαντικά από την τεχνητή νοημοσύνη και τη μηχανική μάθηση. Το λογισμικό δε θα εκτελεί μόνο ειδικές λειτουργίες, αλλά θα πρέπει επίσης να ανταποκρίνεται στις λεγόμενες «μη λειτουργικές απαιτήσεις», όπως η ασφάλεια, η αξιοπιστία, η ακρίβεια, η λειτουργία σε πραγματικό χρόνο και η χαμηλή κατανάλωση ενέργειας. Αυτόνομα οχήματα και drones, για παράδειγμα, πρέπει να προστατεύονται από βλάβες και μη εξουσιοδοτημένες παρεμβάσεις, ώστε να αποτραπούν τυχόν ζημιές και βλάβες στους ανθρώπους, τα μηχανήματα και το περιβάλλον.

Σταδιακή διαδικασία ανάπτυξης

‘’Οι παράμετροι που σχετίζονται με τις μη λειτουργικές απαιτήσεις πρέπει να προσδιοριστούν στα αρχικά στάδια της διαδικασίας σχεδιασμού υλικού / λογισμικού και να υλοποιηθούν στη συνέχεια με συνέπεια μέσω μιας πολυεπίπεδης και ιδιαίτερα πολύπλοκης διαδικασίας ολοκλήρωσης», αναφέρει ο καθηγητής Νικόλαος Βώρος, διευθυντής του Εργαστηρίου Σχεδιασμού Ενσωματωμένων Συστημάτων και Εφαρμογών και τεχνικός συντονιστής του έργου. Στο XANDAR, ερευνητές και προγραμματιστές από τον κλάδο της βιομηχανίας θα αναπτύξουν ένα σύνολο εργαλείων για το σχεδιασμό λογισμικού σε δικτυωμένα ενσωματωμένα συστήματα βασισμένα σε παράλληλες πλατφόρμες υλικού / λογισμικού με επεξεργαστές πολλαπλών πυρήνων. Αυτά μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε συστήματα με υψηλές απαιτήσεις ασφάλειας όπως τα αυτοκίνητα και τα αεροπλάνα. Για το σκοπό αυτό, το XANDAR προτείνει την καινοτόμο προσέγγιση «X-by-Construction». Αυτή η μέθοδος είναι μια σταδιακή διαδικασία ανάπτυξης του συστήματος, ξεκινώντας από τις προδιαγραφές και καταλήγοντας στην υλοποίηση σε κώδικα σε κάποια γλώσσα προγραμματισμού, η όποια όχι μόνο δημιουργεί αυτόματα συστήματα που λειτουργούν σωστά, δηλ. χωρίς σφάλματα, αλλά λαμβάνει επίσης υπόψη και τις μη λειτουργικές απαιτήσεις. ‘’Θα δημιουργήσουμε για τους μηχανικούς και τους προγραμματιστές μια τυποποιημένη εργαλειοθήκη για τον έλεγχο της αυτοματοποιημένης ενσωμάτωσης υλικού/λογισμικού σύμφωνα με τα κριτήρια που καθορίζονται στα αρχικά στάδια σχεδίασης. Με το X-by-Construction, θα δημιουργήσουμε μία νέα ολοκληρωμένη μέθοδο η οποία θα βελτιώνει την ποιότητα, θα ελαχιστοποιεί τους κινδύνους και θα μειώνει το κόστος,’’ εξηγεί ο Γεώργιος Κεραμίδας, επίκουρος καθηγητής στο Αριστοτέλειο Πανεπιστήμιο Θεσσαλονίκης ο οποίος συνεργάζεται με το ESDALAB στα πλαίσια του XANDAR.

Οκτώ συνεργάτες σε όλη την Ευρώπη

Το XANDAR ξεκίνησε τον Ιανουάριο του 2021 και έχει διάρκεια τριών ετών. Η Ευρωπαϊκή επιτροπή επιδοτεί το έργο με το συνολικό ποσό των περίπου 5 εκατομμυρίων ευρώ στο πλαίσιο του προγράμματος «Ορίζοντας 2020». Η κοινοπραξία του έργου αποτελείται από οκτώ πανεπιστήμια, ερευνητικά ιδρύματα και εταιρίες σε όλη την Ευρώπη. Στο ESDALAB, οι επιστήμονες αναπτύσσουν τον πυρήνα της προτεινόμενης τεχνολογίας, επιτρέποντας την αποδοτική διαχείριση των μη λειτουργικών απαιτήσεων σε όλα τα στάδια της ροής σχεδίασης, από τον σχεδιασμό βασισμένο σε μοντέλα έως την παράλληλη υλοποίηση σε πολλούς επεξεργαστές . Εκτός από το Πανεπιστήμιο Πελοποννήσου, στην κοινοπραξία συμμετέχουν το Ινστιτούτο Τεχνολογίας της Καρλσρούης (KIT), η Γερμανική Υπηρεσία Διαστήματος (DLR), το Πανεπιστήμιο του Μπέλφαστ και οι εταιρίες ANV Innovative Technology Solutions, Vector, fentISS και BMW.

Περισσότερες πληροφορίες: www.xandar-project.eu

Facebook Comments