Model-Based Safety of Automated Electric Vehicles

Im Projekt "Model-Based Safety of Automated Electric Vehicles" wird eine Promotion durchgeführt, welche aktuelle internationale Erkenntnisse aus der Verifikation und Erklärbarkeit (xAI) von KI-Systemen mit bewährten Methoden zur Safety und Fehlertoleranz kombiniert. Anhand eines praxisnahen Beispiels eines automatisierten Fahrzeugs auf Basis des hochschuleigenen Lehr- und Forschungsfahrzeugs proTRon sollen die gewonnenen Erkenntnisse und Methoden prototypisch demonstriert werden. Ziel ist es zu zeigen, wie diese in einem modellbasierten Ansatz implementiert werden können und wie dies die Sicherheit im Fahrzeug erhöht. Die Forschung soll aufzeigen, welche Aussagen über die Verlässlichkeit KI-gesteuerter Cyber-Physikalischer Systeme mittels jüngster Forschungsergebnisse getroffen werden können und wo es noch weitere Herausforderungen gibt. Im Fokus stehen hier insbesondere Erkenntnisse zur formalen Verifikation von Teileigenschaften von KI-Systemen.

Hintergrund des Forschungsprojektes ist, dass einerseits die Elektrifizierung und Automatisierung von Fahrzeugen wichtige Beiträge zu Umwelt-, Klima- und Verkehrssicherheit leistet, aber andererseits die Komplexität und Herausforderungen hinsichtlich Safety steigen. Denn Fahrzeuge werden zunehmend mobile, vernetzte Rechenzentren mit KI-Funktionen, die auch im Fehlerfall zuverlässig und sicher funktionieren müssen.

Gerade kleine und mittelständische Unternehmen verfügen oft nicht über ausreichend Ressourcen, um neueste Forschungsergebnisse in zielgerichtete Lösungen passend zu den einschlägigen Sicherheitsnormen, wie der ISO 21448 (SOTIF), zu überführen. Selbst größere Unternehmen legen ihren Fokus oft stärker auf die herausfordernden Aufgabe die eigentliche Funktionalität des automatisierte Fahrens in effizienten Prozessen umzusetzen. Ein modellbasierter Ansatz erleichtert es allen Unternehmen, sichere KI-Systeme effizienter und kostengünstiger umzusetzen.

Das Projekt wird im Rahmen der InnoProm Förderung von EU und dem Bundesland Rheinland-Pfalz finanziert. Die 3E-Motion Ventures GmbH in Speyer, mit Jürgen Kaiser als Geschäftsführer, unterstützt das Projekt mit Expertenwissen u.a. zu Werkzeugen der modellbasierten Softwareentwicklung und mit dem firmeneigenen Tool ESCAPE. Die hier verfolgte kooperative Promotion von Marvin Schneider wird von Prof. Holger Voos vom Interdisciplinary Centre for Security, Reliability and Trust (SnT) der Universität Luxemburg und Prof. Jörn Schneider (Projektleiter) seitens der Hochschule Trier betreut.

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