KI als Testmanager
Ein Konsortium bestehend aus drei Partnern aus Wissenschaft und Industrie erforscht zwei Jahre lang im Rahmen des Projektes „Optimized Test Selection for Continuous Integration (OTS4CI), wie sich dieser Prozess durch eine Optimierung und Automatisierung der Auswahl von Testfällen mit Hilfe von Techniken des maschinellen Lernens verbessern lässt.
Die zentrale Herausforderung des Projektes besteht darin, den komplexen Prozess der Testauswahl und Priorisierung, den normalerweise erfahrene Tester manuell durchführen, durch geeignete KI-Methoden abzubilden.
Dazu soll die Technik des bestärkenden Lernens (Reinforcement Learning) eingesetzt werden. Bei diesem Ansatz handelt es sich um einen Versuch, das Lernverhalten in der Natur nachzubilden. Ein Algorithmus lernt, indem er mit Informationen seiner „Umwelt“ interagiert und anschließend Informationen zum neuen Zustand der Umwelt sowie eine „Belohnung“ erhält. Der Algorithmus, auch Agent genannt, soll dadurch ein Verhalten erlernen, dass seine Belohnung maximiert.
Ziel des Forschungsprojektes ist es, ein KI-System zu entwickeln, das anhand relevanter Informationen aus der Entwicklung wie z.B. Bug Fixes und der Testhistorie eine geeignete Priorisierung derjenigen Tests vornimmt, die in der Lage sind, möglichst viele Fehler beim Testen zu entdecken.
Erreicht werden soll dieses Ziel zum einen durch ein erweitertes Informationsmodell, indem Daten, die im Entwicklungsprozess anfallen, systematisch analysiert und für die Testfallselektion genutzt werden. Zum anderen wird ein Umgebungsmodell des CI-Prozesses entwickelt. Dieses Modell wird mit Daten aus dem Informationsmodell gefüttert und soll den potenziellen Erfolg einer bestimmten Auswahl von Testfällen bei der Fehlerfindung simulieren.
Die erfolgreiche Auswahl geeigneter Testfälle soll anschließend in die Erstellung eines hocheffektiven Testplans durch einen sogenannten Scheduling-Algorithmus münden.
Beteiligte Projektpartner sind die BTU Cottbus-Senftenberg, KOSTAL Industrie Elektrik mit Sitz in Hagen und ITPower Solutions aus Berlin. Das Projekt ist Teil des Förderprogramms KMU-innovativ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung und läuft bis zum 30.09.2024.
ITPower Solutions GmbH bietet Dienstleistungen und Softwarelösungen im Umfeld von Embedded-Systemen. Spezialisiert auf die Optimierung von Entwicklungsprozessen und die Qualitätssicherung elektronischer Systeme ist das Unternehmen beratend und operativ tätig. Zum Leistungsspektrum gehören u.a. Anforderungsmanagement, modellbasierte Entwicklung und das Testen von Embedded Software. Das Unternehmen agiert branchenübergreifend und zählt Hersteller und Zulieferer aus den Branchen Automobil, Medizin- und Energietechnik zu seinen Kunden.
Weitere Informationen finden Sie auf: itpower.de.
ITPower Solutions GmbH
Kolonnenstr. 26
10829 Berlin
Telefon: +49 (30) 6098501-0
Telefax: +49493046799891
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E-Mail: sebastian.stritz@itpower.de
ITPower Solutions zertifiziert Qualitätsmanagement nach ISO 9001:2015
Mit der Zertifizierung für das Kerngeschäftsfeld – der Erbringung von Engineering-Dienstleistungen für die Entwicklung von Embedded Software – weist ITPower Solutions nach, dass die seit Jahren bestehenden Qualitätskriterien in allen Projektphasen normkonform und damit für den Kunden nachvollziehbar und zuverlässig sind.
„ITPower Solutions unterstreicht damit seinen Anspruch als Spezialist im Bereich der Qualitätssicherung von Embedded Software, unseren Kunden Services von exzellenter Qualität zu liefern. Uns war es wichtig zu zeigen, dass die Qualität unserer Arbeitsergebnisse nachweislich durch die Qualität unserer Prozesse getragen wird. Aus diesem Grund haben wir uns entschieden, unsere Aktivitäten in ein professionelles Qualitätsmanagementsystem nach ISO 9001 zu überführen und durch die akkreditierte Prüfgesellschaft PÜG GmbH zertifizieren zu lassen,“ sagt Dr. Sadegh Sadeghipour, Geschäftsführer von ITPower Solutions, anlässlich der erfolgreichen Zertifizierung.
ITPower Solutions GmbH bietet Dienstleistungen und Softwarelösungen im Umfeld von Embedded-Systemen. Spezialisiert auf die Optimierung von Entwicklungsprozessen und die Qualitätssicherung elektronischer Systeme ist das Unternehmen beratend und operativ tätig. Zum Leistungsspektrum gehören u.a. Anforderungsmanagement, modellbasierte Entwicklung und das Testen von Embedded Software. Das Unternehmen agiert branchenübergreifend und zählt Hersteller und Zulieferer aus den Branchen Automobil, Medizintechnik und Automatisierungsindustrie zu seinen Kunden.
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Forschungsprojekt KI-LOK entwickelt zertifizierungsfähige Prüfverfahren für KI-basierte Komponenten im Eisenbahnbetrieb
Das Forschungsprojekt wird durch einen Projektverbund mit insgesamt fünf Partnern durchgeführt. Neben der ITPower Solutions GmbH sind das Fraunhofer Institut für Offene Kommunikationssysteme FOKUS, die Heinrich-Heine-Universität Düsseldorf, die Thales Deutschland GmbH und die neurocat GmbH an der Projektdurchführung beteiligt. Träger des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie im Rahmen der Förderrichtlinie „Neue Fahrzeug- und Systemtechnologien“ finanzierten Projektes ist der TÜV-Rheinland.
Motiviert wurde das Forschungsvorhaben durch die zu erwartende Verbreitung von KI-Lösungen und Machine Learning (ML) in der Bahntechnik. Der Einsatz solcher Technologien wird nicht nur auf Komfortfunktionen beschränkt bleiben, sondern immer stärker in sicherheitskritische Bereiche hineindrängen. Es existieren jedoch keine industrietauglichen Methoden und Werkzeuge zur Gewährleistung der funktionalen Sicherheit von KI-Systemen in der Bahntechnik.
Eine zentrale Herausforderung sind dabei die neuen Eigenschaften von Software für KI-Anwendungen. Durch den Einsatz von Machine Learning entstehen Softwareprodukte, die wesentlich dynamischer sind als die fest codierten Algorithmen klassischer Software. Das Verhalten solcher Systeme ist oft nicht transparent nachvollziehbar und lässt sich schlecht vorhersagen.
Die von den Partnern erwarteten Projektergebnisse lassen sich in drei Punkten zusammenfassen. In einem ersten Schritt werden Methoden und Techniken für die Verifikation und Validierung von KI-Systemen entwickelt. In einem weiteren Schritt wird durch die Entwicklung der KI-LOK Methodik ein Gerüst bereitgestellt, das entsprechende Werkzeuge und Prozesse zusammenfasst. Im dritten Schritt wird eine KI-LOK Demonstrator-Plattform entwickelt, die den Nutzen der entwickelten Techniken aufzeigt und bewertet.
Das Projekt startet am 01. April 2021 und läuft über einen Zeitraum von drei Jahren.
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