ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ РОЗРОБЛЕННЯ КІБЕРФІЗИЧНИХ СИСТЕМ

Abstract

У данній роботі надається огляд комплексної моделі розроблення програмного забезпечення (ПЗ) для кіберфізичних систем (КФС) життєвого циклу (ЖЦ), що включає в себе різноманітні методології та методи: Model in the Loop (MIL), Software in the Loop (SIL), Processor in the Loop (PIL), та Hardware in the Loop (HIL), доповнені N-версійним програмуванням, формальною верифікацією та валідацією, включаючи верифікацію на етапі компіляції. Інтеграція цих елементів у ЖЦ надає розробникам можливість оптимізувати робочі процеси, забезпечити сталість процесів та управляти ризиками, пов'язаними зі складністю системи. Включення верифікації на етапі компіляції дозволяє на ранніх етапах виявляти та вирішувати потенційні проблеми, що покращує коректність ПЗ. N-версійне програмування дозволяє розробникам не тільки покращувати якість та надійність ПЗ КФС, але й ефективно використовувати ресурси. Інтеграція елементів Field-Programmable Gate Arrays (FPGAs) у архітектуру КФС робить можливим створення масштабованих та адаптивних рішень для подолання проблем продуктивності, з якими стикаються вбудовані процесори. Використання паралельного оброблення даних та апаратного прискорення дозволяє розробникам КФС покращити продуктивність та надійність системи, що є надзвичайно важливим у задоволенні вимог до критичних застосувань у різних галузях, таких як авіація, оборона, охорона здоров'я та промислова автоматизація. Таким чином, впровадження комплексної моделі ЖЦ стає ключовим чинником у покращенні програмних рішень для КФС. Запропоновані рішення відповідають високим стандартам якості, ефективно вирішують різноманітні технологічні завдання та забезпечують задоволення різноманітних потреб користувачів. Зазначений підхід виступає каталізатором для інновацій та прогресу, надаючи розробникам КФС впевненість у здатності подолати технологічні виклики та розробити програмні рішення, які мають значний вплив на суспільство та світ у цілому. Ця стратегія дозволяє розробникам відмінно орієнтуватися в сучасних технологічних складнощах та створювати продукти, що відповідають сучасним вимогам ринку та мають значний соціальний вплив.