Киберфизические системы – это вычислительные системы управления, часто с использованием сетевых технологий, которые активно взаимодействуют с окружающей средой. Само направление в мировой практике возникло в рамках концепции Индустрии 4.0, как попытка преодолеть комплекс проблем, с которыми столкнулась классическая теория управления. Развитие теории киберфизических систем – это область активных научных исследований.
Современные производства представляют собой гигантские киберфизические системы, которые включают в себя сотни и тысячи вычислителей в виде, микроконтроллеров, программируемых логических контроллеров, вычислительных кластеров. Микроконтроллеры, а, значит, и программы управления, проникают повсеместно. Цифровые двойники, Интернет вещей, виртуальные фабрики, Индустрия 4.0, автономные роботы, “Умные” дома, и всякие прочие, “умные” города и “умные” огороды. Управление современным автомобилем это десятки микроконтроллеров, действующих согласованно. Киберфизические системы и программы, которые ими управляют, повсюду, с каждым годом у этих алгоритмов появляется новая функциональность, с каждым годом эти алгоритмы становятся все сложнее и сложнее. Кто-то должен их создавать и создает. Часто безсистемно, часто ненадежно. Ошибки в программном обеспечении киберфизических систем стоят очень дорого. Например, по мнению экспертов именно программная ошибка привела к потере многомиллиардного аппарата “Луна-25”.
Программные ошибки в киберфизических системах могут привести не только к огромным финансовым потерям, ошибки в программах управления химическим предприятии или атомной электростанцией могут привести к экологической катастрофе по меньшей мере регионального масштаба. Решение проблемы надежности современной киберфизической системы предполагает комплексный подход, который включает и методы формирования требований на разработку управляющих программ, и специализированные языки их программирования, и подходы к контролю свойств создаваемого программного обеспечения.
Владимир Зюбин, доктор технических наук Института автоматики и электрометрии СО РАН, рассказывает, как научные исследования, проводимые в лаборатории киберфизических систем Института автоматики и электрометрии СО РАН, помогают обезопасить нашу повседневную жизнь и создавать надежные технические объекты.
Подробности в подкасте «3.14 Будущее наступило», созданном при поддержке Министерства науки и высшего образования РФ.
Подпишитесь на нас в Telegram
