Martina Maggio, Professorin für Informatik an der Universität des Saarlandes, hat einen Advanced Grant des Europäischen Forschungsrats (ERC) in Höhe von bis zu 2,5 Millionen Euro erhalten. Ihr Forschungsprojekt mit dem Titel SCARF (Scalable CPS Analysis of Robustness to Failures) zielt darauf ab, die Zertifizierung der Sicherheit computergesteuerter Systeme zu verbessern, die zeitlichen Schwankungen unterliegen. Dies ist besonders relevant für Anwendungsbereiche wie selbstfahrende Autos, Industrieroboter und autonome Raumfahrzeuge. Uni Saarland berichtet, dass …

Eine der größten Herausforderungen in modernen cyber-physikalischen Systemen ist das Timing. Geringfügige Synchronisationsfehler können schwerwiegende Ausfälle verursachen. Ein prominentes Beispiel ist der Mars-Hubschrauber Ingenuity, der aufgrund von Problemen mit der Zeitstempelausrichtung eine Notlandung durchführen musste. Maggios Forschung adressiert diese Problematik, indem sie über theoretische Überprüfungen hinausgeht und Garantien auch unter zeitlichen Schwankungen schaffen möchte.

Ziel und Dauer des Projekts

Das Projekt SCARF beginnt im Jahr 2027 und wird über einen Zeitraum von fünf Jahren durchgeführt. Maggio hofft, zukünftige Ausfälle in softwaregesteuerten Systemen zu verhindern, um die Sicherheit und Verlässlichkeit in kritischen Anwendungen zu gewährleisten. Der Saarland Informatics Campus (SIC), an dem sie tätig ist, vereint 1100 Wissenschaftler und 2600 Studierende aus über 81 Nationen und bietet somit einen innovativen Rahmen für diese Forschungsinitiativen.

Parallel zu Maggios Forschungsarbeiten arbeiten Wissenschaftler der Fraunhofer IKS an der Entwicklung von Echtzeit-Anpassungsstrategien, um die autonomen Fähigkeiten intelligenter Systeme zu erweitern. Fraunhofer IKS hebt hervor, dass … adaptive Software-Architekturen zwar neue Sicherheitsrisiken mit sich bringen, jedoch auch das Potenzial, die Robustheit von Systemen zu verbessern.

Herausforderungen der modernen Softwareentwicklung

Die klassischen Absicherungsmethoden basieren auf Worst-Case-Bedingungen, was oftmals die Flexibilität und Leistung der Systeme einschränkt. Yuan Liao, ein Nachwuchswissenschaftler am Fraunhofer IKS, entwickelt eine Plattform für sichere adaptive Systeme. Diese Plattform soll in der Lage sein, sicherheitskritische Software-Komponenten zu identifizieren und automatisch auf Sicherheitseinstellungen umzuschalten. In einer Welt, in der viele Entwickler sich vor allem auf die Verbesserung von Performance-Kennzahlen wie Datenrate und Latenz konzentrieren, fördert Liao auch die Robustheit und Verlässlichkeit von Systemen.

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Ein zentraler Punkt der Forschung ist es, die Sicherheit unter kritischen Bedingungen prüfbar zu gestalten. Dies wird durch modellbasierte Analysetechniken ermöglicht, die es erlauben, die Auswirkungen von äußeren und inneren Störungen zu analysieren und Handlungsempfehlungen zu entwickeln.