Forskere leverer open source-simulator til fysiske cybersystemer

Cyberfysiske systemer (CPS) tiltrækker sig mere opmærksomhed end nogensinde takket være den hurtige udvikling af Internet of Things (IoT) og dets kombination med kunstig intelligens (AI), maskinlæring og skyen. Disse interagerende netværk af fysiske og beregningsmæssige komponenter vil danne grundlaget for kritisk infrastruktur, danne grundlag for 'smarte' tjenester, og forbedre livskvaliteten på områder lige fra energi og miljø til transport og sundhedspleje.

CPS-teknologier transformerer allerede den måde, folk interagerer med konstruerede systemer i den 'virkelige' eller 'fysiske' verden, ligesom internettet har ændret den måde, folk interagerer med information på. Endnu, på grund af deres kompleksitet, udviklerne af CPS står over for et stort problem:manglen på simuleringsværktøjer og modeller til deres design og analyse.

Et team af forskere støttet af det EU-finansierede COSSIM-projekt har for nylig behandlet dette problem. De udgav en open source-ramme, som problemfrit simulerer, på en integreret måde, både netværks- og behandlingsdelen af ​​CPS, samt cloud og high-performance computing (HPC) systemer. HPC refererer til brugen af ​​supercomputere og parallelle behandlingsteknikker til løsning af komplekse beregningsproblemer.

Forskerne opsummerede resultaterne i en pressemeddelelse i 'Electronic Engineering Journal'. De sagde, at COSSIM-rammen "blev evalueret med succes på en avanceret klient-server visuel søgning, der detekterer forekomster af objekter."

Citeret i pressemeddelelsen, Danilo Pau, senior medlem af det tekniske personale hos STMicroelectronics og en af ​​partnerne i COSSIM, sagde:"IoT-markedet, i særdeleshed, har et presserende behov for AI-funktioner for effektivt at fange dets enorme vækstpotentiale. En kraftfuld CPS og skysimulator kan opfylde dette behov ved at støtte systemdesignere i at simulere og co-simulere meget mere effektivt end ved at bruge traditionelle metoder."

Han sagde også, at teknologien udviklet som en del af COSSIM har potentialet til at øge systemdesignproduktiviteten, og som en open source-ramme vil drage fordel af bidragene fra GitHub-fællesskabet. GitHub er en platform, hvor udviklere kan hoste og gennemgå kode, styre projekter og bygge software.

Ifølge pressemeddelelsen COSSIM open source-rammeværk integrerer en behandlings-"fuldsystemsimulator" med en innovativ netværkssimulator. Ud over, den inkorporerer en ny og effektiv hardwareaccelerationsproces gennem brug af ST's mikrocontrollere.

Tak til COSSIM (En roman, Forståeligt, Ultrahurtig, Sikkerhedsbevidst CPS-simulator), open source-rammen vil også udføre simuleringerne i størrelsesordener hurtigere. Det vil give væsentligt mere præcise resultater end eksisterende løsninger, især hvad angår strømforbrug, og rapportere sikkerhedsniveauer for den simulerede CPS. Forskerne forklarer på projektets hjemmeside, at open source-rammeværket vil simulere to virkelige applikationer fra forskellige domæner for at demonstrere alle funktionerne i CPS i meget krævende kommercielle miljøer