Verbundprojekt: Zuverlässige Low-Power Elektroniksysteme für sicheres Edge Computing - FRACTAL -; Teilvorhaben: Intelligente Shuttles mit höherer Sicherheit, Verfügbarkeit und Durchsatzsteigerung durch Kognitives Fractal-Edge-Computing

Das Ziel dieser Forschungsaktivität ist es einen zuverlässigen FRACTAL-Rechenknoten zu schaffen, der Edge-Computing mit künstlicher Intelligenz (sogenannte Cognitive Edge) für sicherheitsrelevanten Systeme nach Industriestandards unterstützt. Der Rechenknoten wird der Baustein für ein skalierbares Internet der Dinge (von intelligenten Niedrigenergie-Computersystemen bis hin zu Hochleistungsknoten) sein. Die kognitiven Fähigkeiten werden durch eine interne und eine externe Architektur bestimmt und erlauben die Prognose der Leistung des Computersystems und des Zustands der umgebenden Welt. Der Knoten wird mit der Fähigkeit zu lernen ausgestattet sein um seine Leistung in Anbetracht der Unsicherheit der Umgebung zu verbessern. Als Ergebnis der Integration von Rechenknoten mit den zugehörigen kognitiven Systemen in ein umschließendes fraktales Netzwerk wird es weitere entscheidende Vorteil geben. Dazu gehören Emergenz und Anpassungsfähigkeit um neue Funktionen in dem geschaffenen Möglichkeitsraum kognitiver Systeme zu ermöglichen. Diese komplexen Netzwerke werden die kognitiven Vorteile auf das Edge-Computing- Paradigma übertragen, welches zwischen der physischen Welt und der Cloud angesiedelt ist. Im Rahmen des ECSEL-Vorhabens FRACTAL wird Beewen (BEE) den FRACTAL-Rechenknoten in seine Shuttlesysteme integrieren und relevante Gütekriterien experimentell evaluieren (z.B. Energieeffizienz, Zuverlässigkeit, Echtzeitfähigkeit). Zu diesem Zweck wird die Steuerungssoftware für den FRACTAL-Knoten weiterentwickelt und Schnittstellen werden geschaffen. Die technischen Markmale des FRACTAL-Knotens in Hinblick auf Fehlertoleranz, drahtlose Konnektivität und Energiemanagementtechniken werden Shuttlesysteme signifikant verbessern. Die Ressourcen für künstliche Intelligenz des FRACTAL-Knotens stellen die Grundlage für zukünftige Arbeiten zur Wartung, Diagnose und gesteigerter Autonomie von Shuttles dar. BEE wird die Projektergebnisse im Rahmen neuer Shuttlegenerationen verwerten.