Verifica e Validazione del software: metodologie, strumenti e applicazioni in sistemi spaziali e aeronautici


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Descrizione

L’utilizzo di sistemi elettronici programmabili è notevolmente aumentato nel corso degli anni, anche in applicazioni di controllo critiche in termini di sicurezza (e.g. in campo nucleare, spaziale, trasporti).

Con esso è parallelamente cresciuta in modo esponenziale la complessità del software associato con questi sistemi.

Gli standard esistenti in materia di sicurezza funzionale raccomandano l’implementazione di processi di Validazione e Verifica (V&V) per identificare e minimizzare potenziali anomalie logiche e di software nei sistemi di controllo.

In tale contesto, anche se il fine delle attività di V&V è di trattare adeguatamente le principali problematiche di sicurezza e affidabilità dei sistemi di controllo e del loro software, l’esecuzione dei processi di testing può risultare incompleta e inefficace se non orientata, in modo sistematico e secondo priorità razionali stabilite secondo criteri di minimizzazione del rischio, a coprire in modo adeguato l’insieme delle condizioni che il sistema può incontrare durante il suo funzionamento, inclusi scenari non nominali ma comunque possibili.

Ulteriori complicazioni emergono quando i tradizionali metodi di V&V sono applicati a sistemi di controllo (model-based or adaptive) i cui requisiti sono essi stessi rappresentati mediante modelli logici.

Con l’aumentare della complessità dei sistemi, l’utilizzo di strumenti di modellazione più sofisticati (rispetto ai tradizionali modelli binari, e.g. Diagrammi a Blocchi di Affidabilità, Alberi degli Eventi, Alberi di Guasto) diventa indispensabile per rappresentare adeguatamente la natura dinamica e multi-stato delle modalità di guasto funzionali associate all’esecuzione del software di controllo. I principali fattori di complessità riguardano la temporizzazione e sincronizzazione di eventi e attività, i feedback di controllo, i diversi stati del sistema, le condizioni di degrado funzionale e di guasto incipiente.

La Dynamic Flowgraph Methodology (DFM) mette a disposizione dell’analista una struttura ed elementi di modellazione tra i più avanzati ed efficaci per la rappresentazione e l’analisi dell’interazione dinamica tra un sistema ed il suo software di controllo.

Nel corso del seminario saranno introdotte e discusse le caratteristiche di base della metodologia DFM e dello strumento software Dymondatm, e saranno discusse alcune applicazioni in sistemi spaziali e aeronautici realizzate con il patrocinio della NASA (Nasa Headquarter (NASA HQ), NASA Johnson Space Center (NASA JSC) e NASA Ames Research center (NASA ARC)).

Il seminario è organizzato con la collaborazione da NIER Ingegneria, azienda aderente al Network Fornitori Accreditati CRIT, e ASCA Inc., società che sviluppa e applica metodologie di ingegneria dei sistemi e di garanzia di sicurezza e affidabilità per agenzie governative e grandi compagnie aerospaziali degli USA.

Relatore

Sergio Guarro, presidente e chief-scientist della società di ricercar e sviluppo ASCA Inc, è un leader riconosciuto nei campi del “mission assurance” e delle analisi di sicurezza e di affidabilità di sistemi, con competenze tecniche ed esperienza sviluppate mediante applicazioni specifiche ai settori aerospaziale, industriale e nucleare. Ha ottenuto il titolo di “Aerospace Fellow” nella Divisione di Ingegneria dei Sistemi della Aerospace Corporation e nel campo della ricerca e sviluppo le sue attività includono la formulazione e dimostrazione di metodologie, processi e modelli logici per applicazioni nei campi della sicurezza, della diagnostica dei sistemi, e dell’analisi del rischio.

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