In dit digitale tijdperk maken we steeds meer gebruik van complexe systemen zoals MRI-scanners, brugbesturingssystemen en machines die computerchips maken. Al deze systemen draaien op gespecialiseerde besturingssoftware die zorgt voor een veilige en correcte werking. De besturingssoftware voorkomt bijvoorbeeld dat een brug opent wanneer er auto's overheen rijden, of dat robots in een machine botsen en schade veroorzaken.
De technologische vooruitgang maakt deze systemen steeds ingewikkelder en stelt hogere eisen aan hun prestaties, wat de behoefte aan geavanceerdere en kostbare besturingssoftware vergroot. Tegelijkertijd is er een tekort aan gekwalificeerde ingenieurs om deze software te ontwikkelen.
In het gehonoreerde onderzoeksproject gaan Hendriks en Vaandrager aan de slag om het ontwikkelproces van deze complexe besturingssoftware efficiënter en toegankelijker te maken. Ze maken hierbij gebruik van een innovatieve methode genaamd synthese-gebaseerd ontwerpen (SBE).
Synthese- gebaseerd ontwerpen (SBE)
Traditioneel bedenken software-ingenieurs voor elke mogelijke situatie hoe het systeem moet reageren, waarna ze de besturingssoftware handmatig programmeren. Bij synthese-gebaseerd daarentegen, beschrijven ingenieurs hoe het systeem werkt en wat de veiligheidseisen zijn, zoals dat een brug niet mag openen als er auto's op staan en dat robots niet mogen botsen. De computer creëert vervolgens automatisch gegarandeerd correcte modellen van de besturingssoftware, waarbij rekening wordt gehouden met de vele biljoenen mogelijke situaties waarin het systeem zich kan bevinden, om ervoor te zorgen dat het systeem altijd veilig is. Op basis van deze modellen maakt de computer ook direct de software-implementatie. Dit bespaart ingenieurs veel tijd en verkleint de kans op fouten.
Hendriks: “We zien dat SBE steeds vaker wordt toegepast in de industrie, maar dit is niet zonder uitdagingen. Deze methode verschilt van traditionele ontwikkelmethoden, en veel ingenieurs zijn er nog niet bekend mee. Het is daarom belangrijk dat de door de computer gegenereerde modellen begrijpelijk en controleerbaar zijn, zodat ingenieurs kunnen zien waaróm ze correct zijn. In dit project zullen we daarom onderzoeken hoe we het SBE-proces zo uitlegbaar en traceerbaar mogelijk kunnen maken. Dit maakt het voor ingenieurs makkelijker om SBE toe te passen, en geeft bedrijven de mogelijkheid om betere besturingssoftware te ontwikkelen tegen lagere kosten.”
Over de PPS Innovatieregeling (PPS-I)
De PPS-I stimuleert maatschappelijk en economisch relevant onderzoek op middellange tot lange termijn dat aansluit op de Kennis- en Innovatieagenda’s van het missiegedreven innovatiebeleid en de topsectoren. Samenwerking tussen kennisinstellingen en de industrie is essentieel, omdat het helpt bij het valideren van ontwikkelde academische methodes in complexe praktijksituaties. Dit stelt de industrie in staat om deze benaderingen in te zetten en hun technische uitdagingen op te lossen.
Lees meer over de PPS Innovatieregeling op de website van Holland High Tech