Engineering Complex and Smart Systems – ECOS

Descrizione Attività

Il gruppo ECOS si propone di contribuire allo stato dell’arte del processo di sviluppo di un sistema smart cyber-fisico (CPS ossia Cyber-Physical System) nelle seguenti fasi:

  • Design: si prevede di avviare la definizione di una metodologia di progettazione (goal-oriented), inizialmente ci si concentrerà sullo studio della specifica dell’albero dei goal e delle sue condizioni di soddisfazione parziale. Questo al fine di fornire al pianificatore delle indicazioni su quali stati del mondo (di soddisfazione parziale dei goal) sono preferibili quando la soddisfazione totale non è possibile;
  • Architetture software: ci si propone di studiare la relazione tra la architettura del sistema e le sue capacità di adaptation, particolarmente studiando la possibilità di applicare modelli olonici ai sistemi smart ciber-fisici in cui coesistono oloni software e hardware con capacità di elaborazione autonoma;
  • Planning: ci si propone di definire nuove tecniche di composizione e modifica a runtime del piano mediante l’utilizzo dei servizi disponibili al momento al fine di perseguire (anche parzialmente) i goal. Queste tecniche verranno impiegate in un sistema di self-adaptation allo scopo di esibire un comportamento non preordinato ma generato sulla base del contesto.
  • Goal-Monitoring: ci si propone di studiare tecniche per la valutazione della soddisfazione parziale dei goal a partire dal monitoraggio (a runtime) dello stato del mondo al fine di avviare una procedura di riadattamento del piano se necessario.
  • Verification: ci si propone di studiare tecniche di verifica della rispondenza del comportamento del sistema smart CPS rispetto ai modelli formali e alle specifiche fornite.

In tutte le fasi elencate si porrà attenzione alla interazione che si crea tra il livello software e quello hardware del sistema ed alla gestione delle risorse.

 

Obiettivi

Il gruppo Engineering COmplex and Smart systems (ECOS) ha l’obiettivo di contribuire all’evoluzione dello stato dell’arte dei sistemi cyber-fisici smart.
La ricerca sarà orientata alla definizione di tecniche e strumenti di ingegneria del software per l’analisi e la progettazione di sistemi Cyber-Fisici capaci di esibire comportamenti smart, autonomi e self-adaptive/self-organizing (SASO).
Gli obiettivi a lungo termine includono: (i) la definizione di una metodologia di progettazione per sistemi SASO in ambito cyber-fisico, (ii) la messa a punto di approcci per la composizione e verifica a runtime di piani che utilizzano i servizi disponibili al fine della soddisfazione (anche parziale) dei goal.
Si prevede di svolgere anche analisi di dominio e formalizzazione ontologica di contesti cyber-fisici diversi come la riconfigurazione degli impianti elettrici di bordo delle navi e la gestione delle procedure di emergenza in ambito di protezione civile.

 

Campi Applicativi

Le ricerche descritte troveranno riscontro applicativo in due settori principali:

  • Applicazioni ICT in ambito marittimo, in particolare riconfigurazione degli impianti elettrici di bordo delle navi.
  • Procedure di emergenza in ambito protezione civile.
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