Az egész világot megváltoztatják a kiberfizikai rendszerek

Ahogy összekötünk mindent mindennel, a szoftverek és a fizikai alkatrészek integrált rendszerekké olvadnak össze. Azonban a valóság a programkódokkal ellentétben nem fekete-fehér.

Az úgynevezett kiberfizikai rendszerek (CPS) egy olyan világot hoznak létre, amelyekben a szoftverek és a hardverek intergrált rendszerekké olvadnak össze és minden össze van kötve egymással. . Ilyen rendszereket már most is számos ágazatban alkalmaznak, például az iparban, ahol elvárás, hogy a valós idejű adatgyűjtéssel jelentős mértékben növelni lehessen a különböző létesítmények hatékonyságát. Ausztria ezen a területen nemzetközi szinten is piacvezető mind az akadémiai kutatásban, mind az ipari alkalmazásban.

"A kiberfizikai rendszerek teljesen meg fogják változtatni a mindennapjainkat. Becslések szerint 2020-ig minden emberre körülbelül ezer elektronikus rendszer jut majd" - jelentette ki Radu Grosu professzor, a Bécsi Műszaki Egyetem Műszaki Informatikai Intézetének munkatársa. Az épületekben lévő kiberfizikai rendszerek kényelmesebbé és biztonságosabbá teszik majd a lakások használatát, a gyárakban a gépek önállóan fognak dolgozni. Már jelenleg is rendkívül sok kis méretű egymással összekötött processzor van beépítve például az autókba és nem kell sokat várni arra, hogy a járművek teljesen automatikusan közlekedjenek. Mindez tudományos szempontból számos új kihívást jelent.

Thomas Henzinger professzor, az IST Austria kutatója szerint az időt, mint tényezőt teljesen másként kell majd figyelembe venni a kiberfizikai rendszereknél, mint korábban a számítógépes programok esetében. Elvárás lesz, hogy a megoldások megbízhatóan működjenek, és hiba esetén azonnal valamilyen választ kell adni. Amennyiben egy szoftver néhány pillanatra lefagy az Asztalon vagy egy frissítés után újra kell indítani a Windowst, akkor az nem nagy probléma, de ugyanez a jelenség egy repülőgép esetében katasztrófához vezethet. A rendszerek fizikai jellemzői határozzák meg, hogy egy programnak mennyi ideje van egy válasz megtalálására. A válasznak nem kell feltétlenül a legjobbnak lennie. Egy megfelelő időben elérhető használható megoldás sokkal jobb, mint egy túl későn érkező precíz válasz.

Grosu kiemelte, hogy el kell rugaszkodnunk attól az állásponttól, hogy a számítógépek mindig egyfajta módon viselkednek, amely ráadásul az emberek számára előre látható. Vannak bizonytalanságok, például a szenzorok szállíthatnak hibás adatokat. Ahhoz, hogy ezt a helyzetet kezelni lehessen, teljesen új módon kell megközelíteni a problémákat, a programkódok és a fizikai rendszerek kapcsolata a mostanitól eltérő matematikai megközelítést igényel. Szerinte az informatikában hasonló helyzet van, mint amilyen a fizika területén volt száz évvel ezelőtt. Az olyan bécsi kutatók, mint Ludwig Boltzmann vagy Erwin Schrödinger megmutatták, hogy a fizikában számolni kell a véletlennel és azzal, hogy dolgokat nem lehet előre megmondani. Napjainkban az informatikában hasonló feladatokat kell megoldani.

"Az információs és kommunikációs technológiák a társadalmunk központi ütőerévé váltak. Az elektromosság hatékony előállítása és elosztása, az intelligens és autonóm közlekedési rendszerek, a korszerű egészségügyi szolgáltatások, a környezetmenedzsment, a közbiztonság, a természeti katasztrófák kezelése, a versenyképes üzenek és más dolgok azt bizonyítják, hogy egyre szorosabb kapcsolat van a fizikai világ és az elektronikus vezérlőrendszerek között, s ez új esélyeket kínál mind a társadalmi, mind a vállalati előrelépések számára" - hangsúlyozta Helmut Leopold, az Osztrák Technológiai Intézet (AIT) digitális biztonsági ügyekért felelős vezetője. A változások végén egy olyan számítógép-technológiai ökorendszer alakulhat ki, amely az élet minden területét át fogja szőni.