SysML v2 modellek szolgáltatásbiztonsági kiterjesztése és analízise

Napjaink biztonságkritikus rendszereinek komplexitása egyre inkább növekszik. A hagyományos, dokumentum központú fejlesztési módszertanok helyett a modell-vezérelt fejlesztési paradigma vált meghatározóvá.

A modell-vezérelt fejlesztés egy olyan módszertan, amelynek középpontjában a rendszert leíró modellek állnak. Ezen modellek segítségével lehet a rendszereket tervezni és ellenőrizni. Az egyik fontos szempontja a tervezésnek a szolgáltatásbiztonság, mely definiálja a rendszer megbízhatóságát, rendelkezésre állását, biztonságosságát és teljesítményét. Emiatt indokolt, hogy a rendszert leíró modelljeink tartalmazzanak olyan elemeket, melyek ezekből az aspektusokból is jellemzik a rendszer architektúráját és viselkedését.

A szolgáltatásbiztonság modellezésére használhatunk alacsony szintű modellezési nyelveket, mint például a Markov-láncok, vagy a hibafák. Azonban ezek használata a modell-vezérelt fejlesztési környezetben nehézkes lehet a rendszerek komplexitása miatt. Célszerűbb lehet magasabb szintű architektúra leíró nyelvek alkalmazása.

Egy ilyen általános célú modellezési nyelv a SysMLv2, mely a korábban, már iparban is gyakran használt SysMLv1 továbbfejlesztett és jelenleg is aktívan kutatott változata. A nyelv fejlesztését a SysMLv2 Submission Team kereteiben olyan jelentős akadémiai és iparági szereplők fejlesztik, mint például a NASA JPL, KTH Royal Institute of Technology, Thales, Ansys és MathWorks.

A SysMLv2 a dolgozat írásának idejében nem rendelkezik olyan nyelvi eszközökkel melyek közvetlenül támogatnák a szolgáltatásbiztonság modellezését. Ezért egy olyan nyelvi kiegészítőt készítettünk el a SysMLv2-höz, mely elősegíti a rendszermodellek kiterjesztését a szolgáltatásbiztonság és a hibaterjedés modellezésével, valamint segíti a rendszermodellek kiértékelését. Továbbá egy analízis technikát is kidolgoztunk, amely képes a kiterjesztett SysMLv2 architektúra modelleken a szolgáltatásbiztonságra vonatkozó követelményeket verifikálni.

Végül a nyelvi kiterjesztés alkalmazhatóságát két ipari esettanulmányon is kiértékeltük: egyik a thyssenkrupp Components Technology Hungary Kft. steer-by-wire kormányrendszerének kormányszög mérési funkciójának modelljét, míg a másik a MAVIR Zrt. nagyfeszültségű hálózati alállomásának modelljét veszi alapul.

szerző

• 
  Ábrók László Patrik
  Villamosmérnöki szak, alapképzés
  alapképzés (BA/BSc)

konzulens

• 
  Nagy Simon József
  Doktorandusz, Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék