Aktive Diagnose basierend auf semantischen Webtechnologien für verteilte eingebettete Echtzeitsysteme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Madjid Fathi; Professor Dr. Roman Obermaisser
• Fachliche Zuordnung: Rechnerarchitektur, eingebettete und massiv parallele Systeme
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 298610080

Aktive Diagnose hat das Ziel einer signifikanten Verbesserung der Systemzuverlässigkeit, indem Diagnoseinformationen während der Laufzeit zur Fehlerisolation und zum Wiederanlauf (Wiederherstellung) verwendet werden. Aktive Diagnose für offene eingebettete Echtzeitsysteme (z.B. medizinische Systeme) ist ein offenes Forschungsproblem, da Echtzeit- und Zuverlässigkeitsanforderungen vorliegen und die konstituierenden Komponenten zur Entwurfszeit unbekannt sind.Das vorgeschlagene Projekt wird semantische Techniken, welche gegenwärtig vor allem in großen IT-Systemen zum Einsatz kommen, für die aktive Diagnose in offenen eingebetteten Echtzeitsystemen erweitern. Zur Spezifikation von Diagnosemerkmalen, Symptomen, Fehlerursachen und Wiederherstellungsaktionen werden Modellierungstechniken entwickelt. Methoden zu verteilten Wissensbasen stellen eine abgeschwächte Konsistenz sicher und garantieren gleichzeitig die Erfüllung der Echtzeitanforderungen. Echtzeitinferenz wird auf Grundlage von zeitgesteuertem Scheduling von Diagnoseabfragen unterstützt. Das Ziel der Query-Transformationen, der semantischen Transformationen und des zielorientierten Lernens sind verbesserte Schedulability und Zuverlässigkeit. Die Methoden und Algorithmen werden prototypisch implementiert sowie experimentell und analytisch in Bezug auf Zuverlässigkeit und Echtzeitfähigkeit evaluiert.Wesentliche wissenschaftliche Beiträge über den Stand der Technik hinaus umfassen (1) die Modellierungstechniken für eine Diagnose-Wissensbasis, (2) das zeitgesteuerte Scheduling und die Optimierung von Diagnoseabfragen zur Echtzeitinferenz, (3) das verteilte Wissensmanagement mit abgeschwächter Konsistenz, und (4) das zielorientierte Selbstlernen für aktive Diagnose in eingebetteten Systemen.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen