MI alapú autonóm rendszerek robusztusságának tesztelése
2019.08.21
Az R3-COP és R5-COP konzorciumok ipari partnerei: autonóm szállító és kiszolgáló robotok fejlesztői és gyártói.
Körülmények
Autonóm, mobil robotok használata terjedőben van a szállítás, kiszolgálás, gyártásautomatizálás területén. Ezek a robotok a beépített mesterséges intelligencia alkalmazásával detektálják a környezetüket, azonosítják a fellépő szituációkat, és a feladatukat befolyásoló tényezők figyelembevételével tervezik tevékenységüket. Az emberekkel egy térben működő robotok esetén fontos a funkcionális biztonság, azaz a balesetek elkerülése. Az R3-COP és R5-COP kutatási projektek keretében a környezetfüggő viselkedésű autonóm robotok robusztusságának és biztonságos működésének teszteléséhez dolgoztunk ki új megoldásokat.
Kihívás
Az autonóm robotok viselkedésének tesztelése során a beállítandó környezeti szituációk sokfélesége megnehezíti és költségessé teszi a tesztelést valós körülmények között, de még szimuláció során is. Hiányoznak azok az eljárások és tesztminőségi metrikák, amik segítenének a tesztelendő szituációk szisztematikus összeállításában. Ugyancsak szükséges megoldásokat adni a tesztelés során a robot viselkedésének, a robot feladatok biztonságos végrehajtásának kiértékelésére.
Megoldás
A megoldás lényege a biztonsági követelmények elemzése alapján a robot környezetéről ontológia építése, majd erre alapozva egy olyan környezeti (meta)modell kialakítása, ami tartalmazza a környezeti objektum típusokat, ezek paramétereit és kapcsolódását, valamint a fizikai és alkalmazási korlátokat. A modell elemeinek felhasználásával formalizálhatók a biztonsági követelményekben rögzített viselkedésminták (pl. elkerülendő helyzetek, adott szituációban tilos illetve megkövetelt reakciók). Mindezek alapján automatikusan generálható egy olyan teszt elrendezés (környezeti szituáció) készlet, amely lehetővé teszi nemcsak a felvett objektum típusok és a biztonsági követelményekben megjelenő minták szerinti tesztelést, hanem ezek kombinációinak és szélsőséges eseteinek szisztematikus felvételét is. Az extrém körülmények és komplex környezeti szituációk esetén történő viselkedés tesztelése különösen fontos a robusztusság és biztonságosság kiértékeléséhez. A biztonságos viselkedés követelményeinek formalizálása azt is lehetővé teszi, hogy a robot viselkedése a tesztek során – a formalizált követelmények alapján generált – monitor komponensekkel kiértékelhető legyen.
Hatások, eredmények
A megoldás előnye a teszt elrendezések szisztematikus (meghatározott metrikák szerinti) generálása, ami biztosítja a környezeti objektumok, szituáció minták és kombinációik, valamint szélsőséges és extrém elrendezések és paraméterek lefedését. Így automatizálható volt az ad-hoc tesztelésnél nagyobb hibamegtalálási képességgel rendelkező tesztkészlet előállítása, akár szimulátorokban, akár valós körülmények között történő teszteléshez. A módszer explicit módon figyelembe vette a biztonságos működéshez előírt követelményeket. Átkonfigurálható robot rendszerekben az átkonfigurálás utáni inkrementális teszteléshez szükséges tesztkészlet meghatározása is automatizálható volt.
Ügyfél
Szolgáltató
