Weryfikacja i walidacja złożonych systemów zautomatyzowanych
W dziedzinie wysoce zautomatyzowanych systemów konsekwencje ewentualnych awarii mogą być poważne, a nierzadko katastrofalne. Jako że systemy te stają się coraz bardziej skomplikowane i wzajemnie połączone, konieczna jest skrupulatna weryfikacja i walidacja ich nieznanych wcześniej właściwości. Jest to jednak proces niezwykle złożony, a tym samym czasochłonny i kosztowny. Finansowany przez UE projekt VALU3S, który zakończył się w lipcu 2023 r., odegrał kluczową rolę w ocenie najnowszych metod i narzędzi weryfikacji i walidacji systemów zautomatyzowanych w różnych sektorach, w tym motoryzacyjnym, rolniczym, opieki zdrowotnej, lotniczym, kolejowym, automatyki przemysłowej i robotyki.
Poprawa bezpieczeństwa
Głównym założeniem projektu VALU3S było opracowanie wielodziedzinowych ram, które umożliwiłyby uporanie się z tym coraz większym stopniem komplikacji poprzez wdrażanie, ulepszanie i ocenę metod i narzędzi weryfikacji i walidacji pozwalających na kwalifikację i kwantyfikację ich aspektów bezpieczeństwa i prywatności. Dzięki wykorzystaniu demonstratorów o określonych wymaganiach w zakresie bezpieczeństwa, cyberbezpieczeństwa i prywatności w tych różnych dziedzinach, zespół VALU3S starał się usprawnić proces weryfikacji i walidacji, a następnie skrócić czas i zmniejszyć nakłady związane z weryfikacją i walidacją systemów zautomatyzowanych. Behrooz Sangchoolie, koordynator projektu VALU3S, wskazuje na dwa istotne jego zdaniem wyniki projektu. Po pierwsze, udało się wdrożyć, udoskonalić i ocenić ponad 40 różnych narzędzi weryfikacji i walidacji. Narzędzia te odegrały kluczową rolę w realizacji głównego celu, jakim było zminimalizowanie czasu i kosztów związanych z weryfikacją i walidacją systemów zautomatyzowanych pod kątem wymogów dotyczących bezpieczeństwa i cyberbezpieczeństwa. Po drugie, niezwykle istotne było stworzenie internetowego repozytorium VALU3S. „Repozytorium zawiera odnośniki do części kluczowych wyników projektu, na przykład ulepszonych metod i narzędzi weryfikacji i walidacji, wyników oceny związanych z przypadkami użycia, a także modeli procedur roboczych weryfikacji i walidacji stworzonych przy użyciu języka VVML (Verification and Validation Modelling Language) opracowanego w ramach projektu”, dodaje Sangchoolie.
Demistyfikacja procesów weryfikacji i walidacji
Jedno z głównych wyzwań dotyczyło harmonizacji działań związanych z weryfikacją i walidacją w różnych dziedzinach, które różniły się poziomem dojrzałości w odniesieniu do procesów weryfikacji i walidacji. Trudność tę udało się jednak przekuć w atut, ponieważ zespół był w stanie połączyć wnioski z różnych procesów weryfikacji i walidacji specyficzne dla danej dziedziny. „Wiele metod i narzędzi powstałych w ramach projektu zastosowano także w przypadkach użycia opracowanych przez jego partnerów przemysłowych. Dzięki temu zyskaliśmy pewność, że rozwiązania te mogą zostać zastosowane w praktyce”, tłumaczy Sangchoolie. W projekcie przetestowano trzynaście przypadków użycia dotyczące sześciu różnych dziedzin. Dzięki zastosowaniu w nich opracowanych technologii, podczas wydarzenia kończącego projekt zaprezentowano ponad 20 demonstratorów. Sukces badaczy w zakresie porządkowania komponentów i elementów niezbędnych w procesach weryfikacji i walidacji był możliwy dzięki zastosowanie strukturze ośmiowymiarowej. Pozwoliło to na dokładne określenie podstawowych elementów wymaganych dla skutecznych procedur weryfikacji i walidacji.
Najlepsza możliwa weryfikacja
Choć zespołowi VALU3S udało się znacząco przyczynić do rozwoju metodologii weryfikacji i walidacji, istnieją jeszcze obszary, które można by zbadać. W przyszłości można by zająć się ulepszeniem narzędzi weryfikacji i walidacji za pomocą najnowszych modeli uczenia maszynowego, ukierunkowaniem na przyjazne dla środowiska praktyki w zakresie weryfikacji i walidacji, przekształceniem repozytorium VALU3S w platformę dla interesariuszy sektora weryfikacji i walidacji oraz wyszkoleniem przyszłych inżynierów i praktyków w tej dziedzinie. Zatem choć pozostaje jeszcze wiele do zrobienia, omawiany projekt przygotowuje grunt pod zwiększenie wydajności,, opłacalności i bezpieczeństwa wysoce zautomatyzowanych systemów w wielu branżach.
Słowa kluczowe
VALU3S, systemy zautomatyzowane, bezpieczeństwo, struktura wielodomenowa, weryfikacja i walidacja
