CUSTOMER: Extensión de la herramienta art2kitekt para dar soporte al modelado, análisis y simulación de redes para mejorar el proceso de diseño de sistemas distribuidos con restricciones temporales.

AEROESPACIAL, AUTOMOCIóN, INDUSTRIA 4.0, SALUD
Fecha de inicio: 01/10/2019
Fecha de finalización: 30/06/2021

Un sistema crítico es aquel en el que un fallo del sistema puede ocasionar graves e irreparables daños económicos o humanos. Por ello, es necesario garantizar el correcto funcionamiento de este tipo de sistemas antes de su puesta en marcha. Para llevar a cabo dicho proceso, es fundamental hacer una caracterización precisa del mismo, así como realizar un exhaustivo estudio de cuál es su comportamiento en todos los escenarios posibles, haciendo especial hincapié en aquellos más críticos o problemáticos. Por tanto, los procesos de caracterización del sistema, en los que se describe los componentes del mismo, sus interacciones y su comportamiento interno, son de vital importancia. De la misma relevancia son aquellos sistemas de análisis y verificación que son capaces de comprobar que las interacciones entre los componentes continúan cumpliendo con los requisitos definidos para el sistema incluso en las peores condiciones.

Los Sistemas Ciberfísicos son una evolución de los tradicionales sistemas empotrados cuando éstos avanzan hacia arquitecturas con una conectividad mayor. Su complejidad, más allá de su diseño y desarrollo, radica en la exigencia de una mayor conectividad y flexibilidad. Los componentes no solo deben funcionar correctamente desde un punto de vista funcional y de seguridad, sino también desde el punto de vista de su comportamiento temporal y de la integridad de los datos. Es completamente necesario, sobre todo en los sistemas críticos, que las tareas cumplan con las restricciones temporales definidas, es decir, que cumplan sus plazos de tiempo de respuesta.

 Un sistema crítico es aquel en el que un fallo del sistema puede ocasionar graves e irreparables daños económicos o humanos

Para ayudar en el modelado, caracterización, análisis y desarrollo de sistemas críticos ITI ha estado desarrollando un entorno denominado art2kitekt©. En el presente proyecto se pretende extender dicho entorno art2kitekt para dar soporte al proceso completo de desarrollo de los nuevos sistemas críticos en los que la adaptabilidad tanto para la incorporación de nuevos comportamientos, como en presencia de fallos transitorios o permanentes es de vital importancia. Aunque existen multitud de aproximaciones en esta línea, el hilo conductor principal de este proyecto será el acercar algunas de dichas aproximaciones al sector empresarial, así como ampliarlas para dar cobertura a las nuevas necesidades que surjan desde la industria que no estén cubiertas por las soluciones actuales.

Objetivos

El objetivo general del proyecto es avanzar en la metodología de diseño basado en modelos aplicando las propuestas y resultados de los procesos de investigación dentro del área de los sistemas ciberfísicos con restricciones críticas. En ese sentido, se pretende conseguir alcanzar los siguientes objetivos específicos:

  • Mejorar el soporte al modelado de sistemas distribuidos en la herramienta art2kitekt©. Se hará hincapié en el modelado de la red y en su posterior transformación a un modelo que permita la aplicación de distintos algoritmos de análisis y simulación. Este nuevo mecanismo permitirá asegurar la correcta ejecución del sistema, comprobando que incluso en el peor de los escenarios, las tareas del sistema son capaces de completar su ejecución cumpliendo las restricciones de plazos que se les definieron. Esta ampliación deberá ser lo suficientemente modular como para permitir la integración de distintos tipos de redes, algoritmos de control de flujo y encaminamiento, etc.
  • Ampliar la herramienta para incluir capacidades de Diseño Basado en Componentes (Component-base Engineering/Design) a la misma. En este sentido, se definirá en el modelo del sistema tanto los componentes como sus interfaces, de forma que se pueda hacer una evaluación ágil de los distintos despliegues posibles. Tanto los servicios de análisis como los de simulación serán adaptados para poder tolerar este nuevo aspecto del modelo, de manera que puedan obtener resultados estadísticos que sirvan para escoger el despliegue óptimo de entre los que garantizan los requisitos del sistema.
Entidades financiadoras

Entidad: IVACE
Nº Expediente: IMDEEA/2019/106
Financiación:144.720,20 €

Entidad: IVACE
Nº Expediente: IMDEEA/2020/71
Financiación:205.910,34

Resultados obtenidos

Los resultados obtenidos en el proyecto se encuentran aquí

Vídeo del proyecto aquí

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