IBM Research сотрудничает с Европейским Союзом в укреплении надежности сложных систем

Корпорация IBM (NYSE: IBM) сегодня сообщила о трехлетней программе сотрудничества с Европейским Союзом и партнерами из промышленных и академических кругов, которая направлена на создание новой технологии, призванной укрепить надежность ответственных программных обновлений систем путем обнаружения и устранения ошибок прежде, чем они приведут к отказу системы или другим осложнениям. Планы предусматривают использование результатов исследовательского проекта совместно с сообществом разработчиков программного обеспечения с открытым исходным кодом (Open Source).

Инициатива получила название PINCETTE – французское обозначение пинцета или маленьких щипчиков, отражающее уникальную способность технологии выявлять, помечать и устранять даже малейшие ошибки программного обеспечения в масштабе крупных сетей. Проект направлен на резкое сокращение затрат, связанных с обслуживанием нового системного программного обеспечения путем автоматизации зачастую очень сложных и трудоемких процессов анализа и тестирования. По сегодняшним оценкам, расходы, связанные с проверкой нового программного обеспечения, составляют от 40% до 70% совокупных издержек в течение всего жизненного цикла системы.

В состав консорциума партнеров, лидирующую роль в котором играет отделение IBM Research в Хайфе, Израиль, входят: Оксфордский университет (University of Oxford), Великобритания; Университет итальянской Швейцарии (Universita della Svizzera Italiana, USI), Лугано, Швейцария; Университет Милана (Universita degli Studi di Milano-Bicocca, UniMiB), Италия; Государственный технический исследовательский центр (Valtion Teknillinen Tutkimuskeskus, VTT), Финляндия; концерн «Авиационная промышленность Израиля» (Israel Aerospace Industries Ltd., IAI), Израиль; а также швейцарское и немецкое отделения компании ABB.

«Цель проекта PINCETTE – существенно упростить задачу обеспечения бесперебойной работы этих сложных систем через новые возможности автоматизации, которые устраняют дорогостоящие дефекты или ошибки с минимальным вмешательством человека, — пояснил доктор Дэниел Крёниг (Daniel Kroenig) из Оксфордского университета, Великобритания, одного из исследовательских партнеров PINCETTE. — Это будет великолепное, экономически эффективное решение, сочетающее простоту с высокой надежностью».

«Все мы знаем, что процесс обновления операционной системы – в рамках ее технического обслуживания, модернизации аппаратной части или обеспечения выполнения новых регуляционных норм – может занимать дни, пока все приложения не будут полностью готовы к работе без каких-либо проблем, — заметила доктор Хана Чоклер (Hana Chockler), исследователь IBM и координатор консорциума PINCETTE. — Результаты исследований проекта PINCETTE возвестят о начале новой эры, когда проектировщики, разработчики и пользователи систем управления сетями смогут устранять потенциальные ошибки, прежде чем они приведут к реальным сбоям и отказам».

Финансируемый Евросоюзом исследовательский консорциум PINCETTE будет внедрять передовые инженерно-технические и управленческие возможности для сетевых систем, к которым предъявляются повышенные требования по надежности. В рамках проекта будет разработана технология, гарантирующая безопасные модернизации инфраструктуры благодаря поддержке корректного и безошибочного функционирования постоянно развивающихся программных систем управления сетями. Проект PINCETTE повысит уровень доверия к безопасности обновлений, подтверждая правильность работы систем и приложений, и эта, по существу, сертификация надежности программ сократит затраты и сроки вывода на рынок обновлений на несколько порядков.

В частности, консорциум надеется достичь позитивного роста надежности систем путем уменьшения, по меньшей мере, на 70% количества функциональных ошибок, наряду с резким сокращением времени, которое требуется на проверку единичных изменений или комплекса обновлений, а также совместимости новой версии. 

Отраслевые партнеры

Компания ABB – разработчик программного обеспечения, используемого большинством электроэнергетических систем Европы, и отраслевой партнер консорциума PINCETTE – начнет применять эти новые инструменты и методики к своим фирменным приложениям, чтобы повысить надежность программных обновлений.

Государственный технический исследовательский центр VTT, отраслевой партнер проекта в Финляндии, также будет применять методологию PINCETTE к программному обеспечению для гарантии надлежащего функционирования роботизированных систем, контролирующих операции будущего термоядерного реактора (30-летний проект, запущенный и финансируемый Евросоюзом с целью замены действующих ядерных реакторов новым поколением экологически чистых реакторов, основанных на энергии ядерного синтеза).

В Израиле отраслевой партнер проекта концерн «Авиационная промышленность Израиля» (IAI) будет использовать технологию PINCETTE для гарантии надежного обновления встроенного программного обеспечения электрооптического оборудования (камер), устанавливаемого на беспилотных радиоуправляемых летательных аппаратах, которые используются для обнаружения лесных пожаров и поиска пропавших людей, а также применяются в метеорологических целях. 

Решение для проверки программных обновлений систем

Проект PINCETTE позволит разработчикам и тестировщикам, вносящим изменения в программные приложения, с легкостью тестировать, выявлять и оперативно устранять ошибки по мере их появления путем применения новейших разработанных методик, использующих комбинацию статического и динамического анализа.

Проект PINCETTE будет сочетать теоретические исследования с разработкой передового прикладного инструментария для прогнозирования потенциального эффекта от изменений и обновлений сложных сетевых систем. Особый акцент будет делаться на гарантировании совместимости разных версий программного обеспечения сетевой инфраструктуры, поскольку модернизации, как правило, осуществляются постепенно, и, следовательно, сетевые сегменты с разными версиями ПО должны быть взаимно совместимы и функционировать в соответствие с заданными требованиями.

Несмотря на наличие технологий, осуществляющих проверку работы программного обеспечения в соответствие с техническим заданием, ни одна их этих существующих сегодня методик специально не адаптирована для контроля программных обновлений систем. Решение для проверки обновлений сейчас очень востребовано из-за коротких жизненных циклов продуктов и растущей сложности и масштабов систем управления сетями. Ключевым преимуществом проекта PINCETTE является то, что он будет базироваться на комбинации технологий тестирования и имитационного моделирования с формальными методами, которые используют математические доказательства того, что система будет сохранять заложенные разработчиками функциональные характеристики в широчайшем (по возможности, безграничном) диапазоне условий эксплуатации.

Предлагая пользователям конструктивную обратную связь в случаях, когда обновление обещает быть проблематичным, методология PINCETTE предложит разработчикам рекомендации, как улучшить программные компоненты. Эта обратная связь будет осуществляться в форме трассировки ошибок (error-traces), что поможет определять, какие именно изменения вызвали некорректное функционирование программы, либо в виде предлагаемой модели замены неудачного программного компонента, вызвавшего сбой, на другой компонент, который может быть более безопасен для нормального функционирования системы.