Description du projet
Améliorer la fiabilité et la sécurité des systèmes cyber-physiques
Les systèmes cyber-physiques (SCP) sont des systèmes informatiques complexes dont les mécanismes sont contrôlés par des algorithmes informatiques. Le développement de logiciels de contrôle pour ces systèmes est actuellement ad hoc et sujet à de coûteuses erreurs, en particulier dans les applications critiques pour la sécurité. Pour remédier à ce problème, le projet Auto-CyPheR, financé par l’UE, propose une nouvelle approche de synthèse robuste qui calcule automatiquement le logiciel de contrôle à partir d’exigences de haut niveau. Cette approche permet d’aborder la complexité des SCP en développant de nouvelles techniques d’abstraction robustes face aux incertitudes des modèles. Malgré le risque élevé que représente la fusion de méthodologies issues de plusieurs disciplines telles que la théorie du contrôle, l’informatique et la théorie des probabilités, la recherche pourrait contribuer à transformer les principes de conception des SCP. Cela devrait permettre la conception de SCP à grande échelle, fiables et sûrs, capables de fonctionner de manière autonome dans des conditions incertaines.
Objectif
Cyber-physical systems (CPS) are complex systems with tight interactions between cyber elements and physical components. The cyber elements are control algorithms implemented by computer-based software. Developing the embedded control software for CPS is currently ad hoc and error-prone, which has created costly undesired behaviours, particularly in safety-critical applications. Examples of such undesired behaviours include frequency deviation in power networks causing outages or blackouts (e.g. in Jan 2021 in EU, affecting 200k households), crash of airplanes due to software bugs (Boeing 737 Max, costs 15.9 billion euros) or autonomous cars having software bugs (Toyota recalled 65,000 cars in 2015). Nowadays, most of the costs of CPS design is spent on ensuring that the system meets all the requirements especially when it is working in uncertain conditions. In order to design reliable CPS and to reduce the costs of such a design, I propose a novel robust synthesis approach that computes automatically the control software from high-level requirements. This novel approach creates a paradigm shift in CPS design as it computes control software in a push-button manner and eliminates time-consuming, costly post-validation steps. The approach tackles the CPS complexity by developing new abstraction techniques that are compositional and robust to model uncertainties, which will be integrated in a unified framework for automating the design of the control software. This synthesis paradigm is founded on novel compositional similarity relations with coupled uncertainties and coupled computations on abstract models. My project is high-risk because it requires merging and re-thinking different design methodologies from multiple disciplines including control theory, computer science, and probability theory. It is high-gain since it will transform the design principles of CPS to enable designing large-scale yet reliable and safe CPS working autonomously in uncertain conditions.
Champ scientifique (EuroSciVoc)
CORDIS classe les projets avec EuroSciVoc, une taxonomie multilingue des domaines scientifiques, grâce à un processus semi-automatique basé sur des techniques TLN. Voir: https://op.europa.eu/en/web/eu-vocabularies/euroscivoc.
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Mots‑clés
Programme(s)
- HORIZON.1.1 - European Research Council (ERC) Main Programme
Appel à propositions
(s’ouvre dans une nouvelle fenêtre) ERC-2022-COG
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HORIZON-ERC - HORIZON ERC GrantsInstitution d’accueil
80539 Munchen
Allemagne