Les systèmes cyber-physiques combinent l'électronique, logiciel et mécanique. Ils sont très complexes, et en plus de nombreuses possibilités d'application, soulève toute une série de problèmes. Ils dépendent d'un logiciel sans erreur, et la question de l'assurance qualité éprouvée devient ainsi de plus en plus urgente. En prenant l'exemple des véhicules autonomes, une équipe de l'Institut d'ingénierie logicielle de la TU Graz et AVL List GmbH développeront des méthodologies d'assurance qualité dans de tels systèmes dans le cadre du "Christian Doppler Laboratory for Quality Assurance Methodologies for Autonomous Cyber-Physical Systems". Le coup de départ officiel de ce septième laboratoire de CD actif de la TU Graz a retenti hier dans la salle de réunion de la TU Graz, 3 avril 2018.

Le laboratoire Christian Doppler a été conçu pour une durée de sept ans. La Christian Doppler Society et l'entreprise partenaire apporteront deux millions d'euros, dont la moitié provient du secteur public. L'organisme de financement le plus important est le ministère fédéral du numérique, Business and Enterprise pour lesquels les CD labs comptent parmi les instruments les plus importants à l'interface entre la science et l'économie.

Le ministère de l'Économie encourage la recherche fondamentale et l'innovation

« Qu'il s'agisse de véhicules autonomes ou d'Industrie 4.0, pour garantir le bon fonctionnement de la numérisation, ses systèmes et applications doivent être sécurisés, " a souligné le Dr Margarete Schramböck, Ministre fédéral du numérique et de l'économie. "Ce laboratoire de CD y contribue de manière importante et renforcera en même temps la compétitivité de l'entreprise partenaire. Non seulement toutes les personnes impliquées, mais en dernière analyse, l'ensemble de la société bénéficiera des nouvelles réponses aux défis de la numérisation. "

« Certificat MOT » pour les logiciels de systèmes autonomes

Il y a encore un certain nombre d'obstacles pour les véhicules autonomes, de la faisabilité technique et des questions juridiques à l'acceptation générale par la population. Du point de vue de l'industrie automobile, la question de la garantie de la sécurité est primordiale. Franz Wotawa, Le responsable du nouveau CD lab explique :« C'est audacieux :une voiture traditionnelle doit passer un contrôle régulier et reçoit un certificat de contrôle technique. Dans une voiture autonome, le logiciel est lui-même un élément qui doit répondre à des critères de qualité élevés et être lui-même certifié. Des procédures d'inspection standardisées sont nécessaires pour cela. Nous voulons maintenant développer des méthodes et des techniques pour cette assurance qualité dans le laboratoire CD avec AVL en utilisant la conduite autonome comme cas d'application, mais aussi qui serait valable au sens large pour tous les systèmes cyber-physiques."

La coopération de plusieurs années entre AVL et la Christian Doppler Society a permis à l'entreprise d'approfondir sa connaissance des technologies et des méthodes et ainsi d'élargir son portefeuille de produits. Mihai Nica, contact et partenaire de recherche d'AVL, confirme :« Pour mettre sur le marché des véhicules autonomes, l'industrie a besoin de nouvelles approches de vérification dans le domaine de l'informatique et des logiciels. Le défi réside dans la définition d'un programme de test qui pourrait protéger de tels systèmes pilotés par logiciel autonomes par rapport à toutes les situations de trafic critiques." En ce sens, le laboratoire CD complète les autres activités de recherche d'AVL dans le domaine des mesures d'assurance qualité pour les véhicules autonomes.

Développer des méthodes de test standardisées

Pour pouvoir tester une voiture autonome du tout, il faut le laisser rouler sur quelque 200 millions de kilomètres. En comparaison, avec les voitures traditionnelles il en faut 10, 000 ou 20, 000 kilomètres. Dans le contexte des tests virtuels, qui sont une alternative viable, les voitures autonomes ainsi que les systèmes d'auto-apprentissage et adaptatifs en général soulèvent de grandes questions :quels scénarios auront lieu ? Comment seront-ils combinés les uns avec les autres ? Et en particulier :concernant un système qui n'a cessé d'apprendre et de s'adapter, quand savez-vous qu'il a été suffisamment testé et quand pouvez-vous émettre une garantie pour cela ?

Dans le cadre du CD lab, les chercheurs s'appliqueront également à la question de savoir comment le système peut se sortir de façon autonome de scénarios défavorables. Wotawa :« Il faut savoir dans quel cadre fonctionne un système cyber-physique autonome, par exemple ce qu'il ne faut absolument pas permettre. Et quand ce pire des cas se produit, comment le système peut être sauvegardé afin qu'il prenne des mesures pour se sortir de cette violation des conditions dès que possible. » Une telle violation dans le cas d'une voiture autonome, par exemple, serait quand la voiture veut freiner ou accélérer, mais les capteurs signalent que les pneus n'ont pas réagi. "Le système ne doit pas seulement reconnaître immédiatement qu'il s'est passé quelque chose, c'est aussi une question urgente de savoir comment il réagit."

Mais même en dehors de l'industrie automobile, mesures d'assurance qualité pour les logiciels de systèmes électroniques interactifs, que ce soit pour communiquer, transfert ou surveillance de données, sont en demande maintenant. Franz Wotawa souligne :« L'exemple de la conduite autonome est pour nous un cas d'application dans lequel nous pouvons illustrer notre travail très théorique dans le cadre du CD lab. Il existe de nombreuses autres applications des systèmes cyber-physiques qui n'ont rien à voir avec l'autonomie conduite, par exemple Smart Production, l'Internet des objets (IoT) avec ses modèles commerciaux numériques et sa robotique."