Resilienz / ausfallsichere IT
Neue Ideen für offene, emergente und dynamisch veränderliche IT-Systeme
Softwaresysteme z. B. im Internet der Dinge (IoT) werden zunehmend komplexer und dezentraler. Um damit verbundene Herausforderungen zu meistern, muss die Entwicklung resilienter Systeme vorangetrieben werden. Darunter sind solche Systeme zu verstehen, die durch einen adäquaten Umgang mit Störungen, Unsicherheiten und auch widrigen Bedingungen, wie z. B. eingeschränkten Ressourcen (CPS, IoT) oder Fehlbedienung, einen Betrieb aufrechterhalten können („Fail Operational“). Hierzu sind innovative Architekturen und Designprinzipien sowie Betriebs- bzw. Laufzeitumgebungen erforderlich, die im Sinne der Selbstorganisation u. a. auf Prinzipien aus dem Organic Computing und der Bionik zurückgreifen, um Strukturen von biologischen Organismen auf die Informationstechnologie zu übertragen. Mit zwei Bekanntmachungen zu Resilienz und Ausfallsicherheit sowie zu Konstruktionsprinzipien und Laufzeitmethodik möchte das BMBF die Entwicklung von neuen Methoden und Werkzeugen für offene, emergente und dynamisch veränderliche IT-Systeme unterstützen. Mit der Förderung dieser Forschungsvorhaben schafft das BMBF die Grundlage für weitere Innovationen mit hohem gesamtwirtschaftlichem Potenzial und trägt damit zur Stärkung des Wirtschafts- und Wissenschaftsstandortes Deutschland bei.
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MORFEUS
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Methoden und Werkzeuge zur Erzeugung von Resilienz mittels Selbstrekonfiguration und -überwachung für eingebettete und verteilte Systeme
In „MORFEUS“ werden Methoden untersucht und entwickelt, die einem Angreifer die Möglichkeit nehmen sollen, viele Systeme mit derselben Angriffsmethode zu attackieren. Die zu entwickelnden Methoden sorgen beispielsweise dafür, dass sich die Software in den Systemen selbständig und zufällig verändert, ohne die Funktion des Systems zu beeinflussen. Ähnlich wie in einem Schiebepuzzle werden dafür die Komponenten der Software innerhalb des Systems verschoben, verändert und neu zusammengesetzt, bis nach einer gewissen Laufzeit das System einzigartig ist. Vergleichbar ist dieser Ansatz mit den Mutationen in einer Population biologischer Organismen, die sich dadurch vor großen Epidemien schützen.
Projektpartner:
Hochschule Nordhausen, Cadence Design Systems GmbH, Dresden Elektronik Ingenieurtechnik GmbH, Universität Potsdam, IHP GmbH
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Mario Schölzel, Hochschule Nordhausen
mario.schoelzel@hs-nordhausen.de
Projektblatt
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| OCTIKT |
Ein Organic-Computing-basierter Ansatz zur Sicherstellung und Verbesserung der Resilienz in technischen und IKT-Systemen
Das Vorhaben OCTIKT entwickelt ein allgemeines Rahmenwerk und Vorgehensmodell zur Erfassung, Verbesserung und Sicherung der Ausfallsicherheit (Resilienz) in solchen Systemen. Hierfür werden zunächst bestehende Ansätze untersucht, darauf aufbauend ein generisches Konzept mit explizitem Resilienzmanagement entwickelt. Das generische Konzept wird anschließend anhand des konkreten Beispiels „Dezentrales Energiemanagement im urbanen Wohnquartier“ als Softwaresystem implementiert und erprobt.
Projektpartner:
Forschungszentrum Informatik am Karlsruher Institut für Technologie (FZI), Fraunhofer-Institut für Kurzzeitdynamik, Ernst-Mach-Institut (EMI), Universität Kassel, Fachgebiet Intelligente Eingebettete Systeme, Seven2one Informationssysteme GmbH, evohaus IRQ GmbH
Ansprechpartner:
Dr. Fabian Rigoll, Forschungszentrum Informatik
rigoll@fzi.de
Projektblatt
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| RESPOND |
Resiliente soziotechnische Prozesse im industriellen Internet der Dinge
Das Ziel von RESPOND ist die Erarbeitung der Grundlagen für flexible und dynamische Produktionssysteme im industriellen Internet der Dinge (Industrial Internet of Things, IIoT), die ihren Zustand selbst überwachen und auf Fehler und Probleme reagieren können. Das Produktions-System führt dabei dynamisch Prozesse aus, wobei dies hier als soziotechnisches System verstanden wird, d.h. die Interaktion mit den Menschen in der Prozessmodellierung explizit berücksichtigt wird.
Projektpartner:
Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft - Institut für Ubiquitäre Mobilitätssysteme (IUMS), Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. - Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU (Chemnitz), TTI - Technologie-Transfer-Initiative GmbH an der Universität Stuttgart, Karlsruher Institut für Technologie – KIT, Software Aktiengesellschaft, SITEC Industrietechnologie GmbH, INTEC International GmbH
Ansprechpartner:
Prof. Dr. Thomas Schlegel, Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft
Thomas.Schlegel@hs-karlsruhe.de
Projektblatt
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