Чтобы изменить это, исследователи объединились из Мичиганского технологического университета, Бостонского университета, Калифорнийского университета в Беркли и Калифорнийского университета в Риверсайде. Их последняя работа, основной доклад, опубликованный в IEEE Transactions in CAD, закладывает основу для лучшего проектирования киберфизических систем.
«Процесс проектирования на уровне передачи регистров (RTL) для цифровых схем — одна из главных историй успеха в автоматизации проектирования электроники», — пишут авторы. «Появится ли надежная методология проектирования, такая как поток проектирования RTL, для киберфизических систем?»По их словам, ответ зависит от того, насколько хорошо междисциплинарные команды научатся управлять гетерогенными и динамическими технологиями в больших масштабах, учитывая при этом пользователей-людей.Переосмысление дизайна автоматизации
Лучшая киберфизическая система проектирования сводится к основам новой технологии, но это не так просто, как разделение механических и цифровых частей. Киберфизические системы — это не просто интерфейс этих двух; вместе они создают возникающее пространство с новыми свойствами и проблемами.Возьмем, к примеру, умную сеть. Подобно тому, как торт — это больше, чем сумма сахара и муки в его рецепте, интеллектуальная сеть — это больше, чем домашний счетчик электроэнергии, линии электропередач, центр управления электростанцией и программное обеспечение.
Компоненты объединены в сеть для прогнозирования, корректировки и оценки производства и потребления в режиме, близком к реальному времени.«Датчики передают данные в физическую систему, которая считывает данные и принимает меры», — говорит Шиян Ху, доцент кафедры компьютерной инженерии в Michigan Tech и один из соавторов исследования. Обычно эта передача упрощается и эффективна, но как эксперт по кибербезопасности Ху знает, что обмен является слабым звеном.
Компьютерная безопасность«Безопасность и конфиденциальность сегодня стали двумя главными проблемами проектирования киберфизических систем, — пишет команда, — и их нельзя просто забыть».Ху говорит, что очень важно нанимать специализированных экспертов на каждом этапе проектирования и производства. Не существует универсальной кибербезопасности.
Например, в беспилотном автомобиле, от центральной операционной системы до смартфона, Bluetooth-соединения и антиблокировочной системы тормозов, каждому устройству и программному обеспечению требуется индивидуальный дизайн.«Кибербезопасность является частью этого, но даже больше — киберфизическая безопасность влияет не только на сеть, она влияет на всю систему, включая физические объекты», — объясняет Ху.
Ху и его команда объясняют, что ключом к созданию безопасных, надежных и инновационных технологий является использование больших данных. Они поощряют объединение дизайна на основе моделей с обучением на основе данных: другими словами, объединение двух существующих парадигм в одну практику.
Результат может помочь установить эквивалент потока проектирования RTL в киберфизических системах. Оптимизация также включает машинное обучение, датчики реального времени, эффективные коммуникационные интерфейсы и ориентированные на человека стратегии — просто более разумный способ подойти к процессу проектирования.