Fraunhofer Gesellschaft

Institut für Experimentelles Software Engineering (IESE)

Das Fraunhofer Institut für experimentelles Software Engineering (IESE) wurde im Jahr 1996 gegründet und ist eines von 60 Instituten der international operierenden Fraunhofer-Gesellschaft. IESE beschäftigt zurzeit über 200 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, die es zum Ziel haben wissenschaftliche Ergebnisse durch angewandte Forschung nachhaltig in die industrielle Nutzung einzubringen. Ein Schwerpunkt der Arbeiten des Fraunhofer IESE liegt dabei in Methoden zur Entwicklung hochzuverlässiger und sicherheitskritischer softwareintensiver eingebetteter Systeme. Das Haushaltsvolumen des IESE beträgt deutlich über 12 Mio. Euro, und ergibt sich zum größten Anteil aus industrieller Auftragsforschung sowie Kooperations- und Forschungsprojekten unter Beteiligung der Industrie. Über die letzten Jahre war das Fraunhofer IESE an einer Vielzahl von Forschungsprojekten in verschiedenen Bereichen, wie z.B. der funktionalen Sicherheit, Big Data oder Prozesse, beteiligt und hat in vielen Fällen führende Rollen im Projekt eingenommen. Gleichzeitig gab und gibt es zahlreiche mit CrESt thematisch in Beziehung stehende Industrie-Projekte, welche sich über eine große Zahl von Anwendungsdomänen (Automobil, Agrartechnik, Medizintechnik, Wehrtechnik, Luftfahrt, Bergbau, Bahntechnik) erstrecken. IESE war bereits an den Forschungsprojekten SPES 2020 und SPES_XT maßgeblich beteiligt, insbesondere mit Beiträgen zu modularen modellbasierten Sicherheitsnachweisen, der Kombination von heterogenen Sicherheitsanalysen, sowie der Bewertbarkeit von Sicherheitsartefakten und zur Unterstützung und Sammlung der in den Projekten stattfindenden Evaluationen. Diese in diesen beiden Projekten geleisteten Arbeiten und Ergebnisse bieten eine hervorragende Grundlage für die Weiterarbeit im Rahmen von CrESt. Die geplanten Beiträge umfassen:

• EC6:Im Rahmen des Themenclusters „Open Context“ wird das IESE zu den Ansätzen zur Modellierung speziell von Context-Awareness beitragen. Hier werden insbesondere Kompetenzen aus dem Data Engineering eingebracht. Des Weiteren werden Beiträge zur Erhebung der Anforderungen an die Modellierungsansätze sowie zur Evaluation erbracht.
• MQ1:Die Erarbeitung einer generellen Modellierungsmethodik für kollaborierende eingebettete Systeme als Unterstützung für alle EC und SQs. Hierbei legen wir auf Grund der langjährigen Erfahrung hinsichtlich Prozesserfahrungen aus der Praxis einen besonderen Wert auf die Durchgängigkeit.
• MQ2:Die Aktivitäten des Fraunhofer IESE im Kontext von MQ2 umfassen die Weiterentwicklung bestehender Verifikations- und Validierungsverfahren für kollaborierende Systeme. Kollaborierende Systeme integrieren sich selbst im Feld um neue Anwendungen zu formen. Klassische Integrationstests, wie dies heute der Fall ist, sind in diesem Szenario mangels klar definierter Systemkontexte nicht mehr möglich. Um die Entwicklung sicherheitsrelevanter kollaborierender Systeme zu unterstützen werden daher zum Beispiel simulationsbasierte Verfahren erforscht, die eine frühe Evaluation in definierten Referenzszenarien ermöglichen.
• SQ2:In SQ2 arbeitet das IESE an der Erweiterung der in SPES entwickelten Techniken bezüglich Safetyanalyse und Modellierung. Im Blickpunkt steht dabei die Systemklasse der kollaborierenden eingebetteten Systeme, welche neuartige Analysemethoden verlangen die mit der Unsicherheit und Komplexität des Systemkontexts umgehen können. Darüber hinaus wird das IESE an modularen und kontrakt-basierten Sicherheitsnachweisen arbeiten um die Austauschbarkeit entsprechender Modelle während des Entwicklungsprozesses über Herstellergrenzen hinweg zu unterstützen. Um die Offenheit und Adaptivität von kollaborierenden eingebetteten Systemen aus Safety-Sicht beherrschbar zu machen wird das IESE basierend auf den vorgenannten Aspekten an Lösungen forschen, Teile der „Zertifizierung“ in die Laufzeit zu verschieben und zu automatisieren. Ebenfalls im Rahmen von SQ2 wird die Erweiterung des modularen Sicherheitsnachweises und der Sicherheitsanalysen um die Betrachtung gezielter Angriffe adressiert. Dazu sollen Methoden und Werkzeuge erforscht werden, die die Entwicklung von Verlässlichkeitskonzepten für kollaborierende eingebettete Systeme unter Berücksichtigung des offenen Kontextes ermöglichen.