„Megszállottan törődünk a tehetséges hallgatókkal”

Jubileumi szakmai konferenciával ünnepelte fennállásának negyedszázados évfordulóját a BME VIK Hibatűrő Rendszerek Kutatócsoportja.

„Az informatika nem hazárdjáték! A műszaki tervezést végző mérnök munkája iránti bizalom alapja, hogy egy rendszer paramétereinek vagy egy folyamat valamennyi lehetséges kimenetelének tüzetes ismeretében makulátlan munkát adjon ki a kezéből az informatikai tervezéssel, hibatűréssel és biztonságkritikus rendszerekkel foglalkozó szakember. Két és fél évtizede törekszünk az innovatív és színvonalas tevékenységre a műegyetemi kutatótársakkal és ezt tanítjuk a felnövekvő generációnak is” – osztotta meg a bme.hu-nak adott interjújában Pataricza András, a BME Villamosmérnöki és Informatikai Kar (VIK) Méréstechnika és Információs Rendszerek Tanszékének (MIT) professzora, a VIK idén 25 éves Hibatűrő Rendszerek Kutatócsoportjának (angolul Fault Tolerant Systems Research Group, FTSRG) alapítója és egyik vezető kutatója.

A jubileum alkalmából tartott műegyetemi konferenciát Charaf Hassan dékán nyitotta meg.

Ezután Mario Dal Cin, az Erlangen-Nürnbergi Friedrich-Alexander Egyetem és Andrea Bondavalli a Firenzei Egyetem professzorai, a BME díszdoktorai – a kutatócsoport legrégebbi társkutatói – köszöntötték a résztvevőket, ezután az FTSRG tagjai beszámoltak munkájukról, aktuális projektjeikről, eredményeikről, míg az egykori tanítványok visszatérő vendégként beszéltek a szakembergárdával közösen végzett feladataikról és az együttműködés hasznosságáról.

„A '70-es évek végén, abban az időszakban kerültem a Műegyetemre, amikor a mikroprocesszoros technika még vadonatúj vívmánynak számított. Kivételes helyzetben voltam, amiért az akkori nevén Műszer- és Méréstechnika Tanszéken (MMT) részese lehetettem az egyik első, méréstechnikai célokat szolgáló számítógépes kártyarendszer és a hozzá tartozó szoftver (a BNV nagydíjas MMT Rendszer) kifejlesztésének, amelyet később 20 hazai vállalat vezetett be a napi használatba. Egy úttörő, innovatív munka volt, az itt szerzett élmények meghatározták a későbbi szakmai pályámat” – elevenítette fel a kutatócsoport egyik első munkájáról Pataricza András. Hozzátette, röviddel ezután bővült a társulás szakmai profilja: hardverek és szoftverek szolgáltatásbiztonságának megállapítására előbb teszteléssel, majd hibatűréssel foglalkoztak. „Az erlangeni Friedrich-Alexander Egyetemen töltött tanulmányutam tapasztalatai és Mario Dal Cin professzor, későbbi mentorom inspiráltak a különböző hibatűrő modellek kifejlesztésében. Ezekben arra törekszünk, hogy a funkcionalitás akkor se csorbuljon, ha a rendszer belsejében probléma tapasztalható” – ecsetelte a műegyetemi oktató.

A '90-es évek végére a kutatócsoport számos szakmai, oktatási és nemzetközi projekttapasztalattal gazdagodott: az akkor újnak számító informatikus tantervbe ágyazva kidolgoztak egy képzési tervet, amelyet egészen a bolognai rendszer megjelenéséig alkalmaztak, megalapozták a kutatásokban a matematikai helyességvizsgálatot, a hibatűrő rendszerek szakmai világkonferenciájának rendezésére szereztek jogot, a csapat kutatói nemzetközi önképző körök meghívott előadóiként kaptak felkéréseket tudásmegosztásra, miközben aktívan részt vettek az akadémiai életben is. Hamar komoly nemzetközi repertoárra és elismerésre tettek szert, a társulás szakmai portfóliója ma már rendkívül szerteágazó.

A kutatócsoport szakemberei részben megbízható, nagy rendelkezésre állású, biztonságkritikus, garantált szolgáltatásminőségű rendszerek (pl. számítási platformok, IT-infrastruktúrák, kiberfizikai rendszerek) tervezésével, megvalósításával, felügyeletével és alkalmazástechnikájával foglalkoznak. A '90-es évek közepe óta a profil része a modellalapú szoftvertervezés: módszertanokat, fejlesztési környezetet és technikákat dolgoznak ki a számítógépes rendszerek, illetve szoftverek precíz mérnöki modellek és modell-transzformációk segítségével történő megalkotásához, fejlesztéséhez és projektvezetéséhez.

A csoport életében meghatározó a nemzetközi beágyazottság. Minden munkatárs, sőt a legtöbb doktorandusz is hosszabb időt töltött el külföldön valamelyik nemzetközileg is vezető iskolában vendégprofesszorként, illetve vendégkutatóként. Olyan tradicionális partneri hálózat alakult ki, ahol évtizedes szakmai-emberi kapcsolatok kötik össze a csapatot a világ vezető kutatóival, így otthonosan mozognak a nemzetközi tudományos életben és annak értékrendje szerint dolgoznak.

A kutatócsoport szakemberei formális módszereket is alkalmaznak. „Górcső alá vesszük, hogy egy adott rendszer az előre megtervezett funkcióján kívül milyen egyéb alkalmazásokat képes működtetni. Európában mi generáltunk elsőként modell alapú tervekre épülő matematikai sémákat, amelyek szoftverek és rendszerek garantáltan hibátlan tervezésére használhatók. „Ezeket biztonságkritikusság szempontjából is elemezzük és teszteljük, továbbá hatásanalízissel szisztematikusan végiggondoljuk a lehetséges hibák előfordulását, az eredményeket pedig megerősítésre vagy extra funkcionalitások teljesülésére használjuk fel” – részletezte a kutatócsoport tevékenységét Pataricza András. A műegyetemi oktató úgy vélte: „az a mérnök, aki e terület mellett kötelezi el magát, az informatika egy magas iskolája mellett dönt, ahol a működés alapos ismerete mellett a meghibásodással és a problémák kivédésének módjával is tisztában kell lennie”.

A két és fél évtizede fennálló kutatócsoport eddig több mint 20 európai uniós projektben vett részt. 15 évvel ezelőtt Hermann Kopetz-cel, a Bécsi Műszaki Egyetem professzorával a szakemberek egy olyan tervezőrendszert hoztak létre, amellyel lehetővé vált a biztonságkritikus alkalmazások megalkotása, valamint a valós idejű és biztos kommunikáció. Részben erre a tudásra alapoztak abban a pályázatban, amelyben repülőgépek és gépkocsik mechanikáját váltották ki elektronikával, az Airbus-ban például a szárnyvezérlés mechanikájának egy részét együttfutó elektronikával helyettesítették, míg az Audi SUV-modelljében a futóművet vezérelte ez a megoldás. A terület széles spektrumát jelzi, hogy később górcső alá vették az IBM ún. blockchain adatbázisait, emellett vasút-technológiai biztosító berendezéseket vizsgáltak és ma már az autonóm járműtechnika területén is dolgoznak.

„Az általunk művelt tudományág bonyolult, több generáció óta fejlődve átfogó háttérismereteket, alapos matematikai és informatikai tudást feltételez. Örömmel tölt el, hogy két és fél évtizede időről időre vannak olyan a tanulás, a kutatás iránt elkötelezett lelkes fiatalok, akik mindezt felismerték és hajlandók erőfeszítéseket tenni e speciális mérnöki ismeretanyag megszerzésére” – hangsúlyozta az utánpótlás-nevelés fontosságát Pataricza András. Kiemelte, a FTSRG-ben csaknem két tucat konzulens biztosít témákat a tudományos diákköri tevékenységek iránt érdeklődő hallgatóknak: „a kitartó munka meghozta gyümölcsét, mert kari viszonylatban is magas, csaknem 40 a kutatócsoport területéhez kapcsolódó országosan is sikeres TDK-pályamunkát készítők száma. Tanítványaink kreativitása és nemzetközi közösségben végzett tevékenysége a garancia a sikerre. A hallgatók tehetségére, tudására és a tudományos feladatvégzés iránti elhivatottságára alapozunk, amikor új kutatási irányokat térképezünk fel” – vélekedett a műegyetemi szakember, megosztva terveiket: „az elkövetkezendő néhány évben a fizikai és a virtuális világot egyesítő kiberfizikai rendszerek technológiai fejlődése prognosztizálható. Ehhez kapcsolódóan a modellalapú helyességbizonyítással és annak tesztelésével foglalkozunk, és számba vesszük a mesterséges intelligencia bevetésének lehetőségeit is. A csapat ugyanakkor az akadémiai eredményeit a vezető ipari partnereivel együttműködve folyamatosan integrálja magas szellemi tartalmú műszaki megoldásokba” .

TZS-GI
Fotó: SPOT