Prueba virtual de los sistemas autónomos del futuro
Desde cómo se conduce hasta cómo se recibe atención sanitaria, los sistemas autónomos están redefiniendo la forma en que la sociedad funciona. Estos sistemas no solo simplificarán el día a día de las personas, sino que muchos también contribuirán a ahorrar recursos naturales, aumentar la eficiencia y reducir la contaminación. Sin embargo, a la luz de varios accidentes mortales causados por vehículos autónomos, existe una preocupación creciente por cuál es la mejor manera de garantizar la seguridad de estos sistemas. Desafortunadamente, realizar pruebas en el mundo real para todos los escenarios de uso posible es demasiado costoso y requiere demasiado tiempo. Por ejemplo, sería necesario conducir durante varios millones de kilómetros para demostrar estadísticamente que un vehículo automatizado es tan seguro como uno manual. De igual forma, los complejos dispositivos médicos automatizados que algún día podrán asistir a los médicos durante operaciones complicadas se enfrentan a unas estrictas restricciones en lo que respecta a las pruebas en humanos. Esta falta de un método eficaz para probarlos supone un obstáculo importante para la comercialización de estos sistemas. Por esta razón, el proyecto ENABLE-S3 ha desarrollado métodos de verificación y validación virtuales y procedimientos para probar sistemas ciberfísicos altamente automatizados. Sarah Woywod, coordinadora del proyecto ENABLE-S3, comenta: «De forma general, se acepta que las pruebas virtuales, cuando se combinan con pruebas en el mundo real, son necesarias para comercializar estos sistemas. Sin embargo, las pruebas virtuales requieren nuevos métodos y herramientas adecuadas, que constituyen nuestros focos de investigación».
Ladrillo a ladrillo
Basándose en el trabajo de anteriores proyectos, como CRYSTAL, RobustSENSE, MBAT, Acosar y PEGASUS, los investigadores de ENABLE-S3 se propusieron proporcionar medios virtuales para verificar y validar sistemas ciberfísicos automatizados. Woywod explica: «Uno de los objetivos principales del proyecto era facilitar herramientas tecnológicas reutilizables, llamadas ladrillos, y entornos de desarrollo sencillos. Los ladrillos tecnológicos fomentan el desarrollo de modelos y herramientas que se pueden utilizar fácilmente en diferentes contextos». Gracias a estos ladrillos tecnológicos, el proyecto creó con éxito una arquitectura genérica de prueba para validar sistemas altamente automatizados. Esta arquitectura se puede aplicar a los seis ámbitos prioritarios de ENABLE-S3: automoción, aeroespacial, ferroviario, marítimo, sanitario y agrícola. Se aplicó en doce casos de uso y cuarenta y cinco demostradores, entre los que se incluyeron una función de estacionamiento autónomo para vehículos, una función de conciencia situacional del espacio para tractores automatizados y un sistema de imagen por resonancia magnética capaz de ajustarse automáticamente a las necesidades cada paciente.
Avanzar hacia la normalización
Según Woywod, el proyecto consiguió definir las interfaces fundamentales que se utilizaron en los diferentes ladrillos desarrollados: «Aplicando los resultados de ENABLE-S3, hemos hecho un esfuerzo considerable por iniciar o influir activamente en la creación o la ampliación de normas para probar y validar sistemas automatizados. Los socios del proyecto y muchas empresas ajenas al mismo ya utilizan estas interfaces normalizadas». Se trata de un proceso en curso, por lo que los investigadores del proyecto siguen desarrollando nuevos métodos y herramientas para probar y validar estos sistemas. «El objetivo final es disponer de métodos de verificación y validación virtuales que abarquen toda la cadena de valor y todo el ciclo de vida de los sistemas automatizados», añade Woywod.
Palabras clave
ENABLE-S3, sistemas autónomos, verificación virtual, sistemas ciberfísicos automatizados, vehículos autónomos
