A NextTechnologies Kft. Komplex Rendszerek Kutatóintézet azzal a célkitűzéssel jött létre 2018-ban, hogy modern integrált rendszerek fejlesztéséhez , üzemeltetéséhez szükséges tudományos tudást összerendezze és a gyakorlatban alkalmazza. A gyakorlati alkalmazás során szerzett tudás segítségével a tudomány területet ápolja. A tudomány területet érintő szereplők közötti együttműködést ösztönözze és segítse, az elért eredményeket ismertesse a nagyközönséggel.
A kutatóintézet számos interdiszciplináris együttműködési projektet valósít meg más tudományágak kutatóival és hazai vállalatok kutatás-fejlesztési laboratóriumaival.
A Kutatóintézet magas szintű célja kettős:
- tudományos, szakmai:
- a modern rendszerek kezelésének elvi megalapozása (tudomány művelése)
- ilyen rendszerek koncepcionális kidolgozása
- ilyen rendszerek biztonságának fokozása
- az ipar támogatása ilyen rendszerek tervezése, gyártása és üzemeltetése során
- társadalmi:
- a társadalomtudomány és tudomány terület iránti érdeklődésének felkeltése
- tudományos vívmányok bemutatása a társadalomnak
A Kutatóközpont tevékenységét a nemzetközileg elismert külső szakértőkből álló Tanácsadó Testület segíti, valamint az ügyvezetőből és a tudományos műhelyek vezetőiből álló Tudományos Tanács irányítja.
Tudományos műhelyek
Komplex rendszerek modellezése és verifikációja.
A rendszertervezés folyamán már a konstrukciós szoftver- és hardverrendszer helyességének vizsgálata, ellenőrzése egyre fontosabb szerephez jut. Különösen fontos ez a mai komplex rendszerek esetében. Tervezési szempont az ellenőrzés folyamattal szemben, hogy matematikai szempontból teljeskörű és gazdaságos megoldást nyújtson a rendszerelemek, rendszer formális módszereken alapuló verifikációjára. A verifikációs vizsgálat a komplex rendszerek tekintetében egy igen számításigényes feladat. A növekvő számítási kapacitás ellenére az összetett és kiterjedt architektúrák vizsgálata még mindig nagy feladat. Kutatásainkban a verifikáció folyamatában a modellellenőrzés módszerét alkalmazzuk. Mely során elkészítjük a rendszer egy modelljét például Petri-hálók segítségével majd felderítjük annak állapotterét. Majd az állapottérben a feladat specifikációjában meghatározott kritériumok teljesülését ellenőrizzük matematikai módszerek alkalmazásával (pl.: temporális logika). Hatékonyan alkalmazzuk munkán során a szaturációs algoritmust, amellyel nem csak a vizsgálat végezhető el hatékonyan, hanem annak eredménye is jó eltárolható. Ha a felmerülő problémákra nem találunk kutatásunk során megfelelő algoritmust akkor arra a hazai és nemzetközi szakértői hálózatunkon keresztül további lehetőségeket tárunk fel.
Komplex rendszerek számítógépes felügyelete, irányítása, tervezése. Támogató eszközök.
Kutatási témáink:
- Kiberfizikai rendszerek
- Modellalapú tervezés
- Követelményanalízis
- Szoftverfejlesztés
- Kódgenerálás
- Nyílt forráskódú projektek
- Folyamatmodellezés
- Cloud computing
- Big Data módszerek
- Konfigurációtervezés
Biztonságtechnikai tudományos műhely
Komplex rendszerek alkalmazása biztonság kritikus környezetekben. Komplex rendszerek viselkedésének tanulmányozása biztonság szempontjából.
Kutatási témáink:
- Biztonságkritikus rendszerek
- Hibatűrési módszerek
- Hibaterjedés-analízis
- Nagy rendelkezésre állás
- Hibamodellezés
A robotrepülőgépek fejlesztése, irányítástechnikája, alkalmazási területeinek kutatása és rendszerbe integrálása.
Példa projekt:
Feladat: A vasúti infrastruktúra területén milyen feltételek mellett üzemeltethető egy drón-rendszer. Figyelembe véve a vasúti környezet biztonságát és biztonságos drón üzemeltetést garantáló követelmények korlátait, egyértelműen látszik, hogy a drónok alkalmazása ígéretes technológiát jelenthet. Elterjedése lehetővé teszi majd a szerelvények vizuális követését, pályaelemek ellenőrzését, elősegíti a biztonsági intézkedések gyors döntésmeghozatalát. A drónok működtetése ipari környezetben egyre inkább automatizált rendszerként szolgál majd, fejlődése olyan hardver és szoftver elemeket hoz létre, ami előnyösen integrálható a meglévő biztonsági rendszerekbe. Az autopilot, vagy kézi vezérlésű intelligens drónok már most teljesítik azokat az elvárásokat, amik különböző vasútbiztonsági területeken támogatják a feladatvégzést. A nyílt, több száz kilométeres pályaszakasz megtételéhez a GSM-R bázisállomásokon elhelyezett dokkoló állomások biztosítanák az akkumulátor cserét, töltést. A rendszer leggyengébb pontja a drónpilóta-drón közötti folyamatos, késés nélküli kommunikáció fenntartása. Ma ez még technológiai akadályokba ütközik, de vélhetően a 2020-tól folyamatosan elterjedő 5G rendszer lehetővé teszi. Amennyiben ez megvalósul, költséghatékonyságuk, egyszerű telepítésük és karbantartásuk miatt a vasúti-infrastruktúra hasznos biztonsági elemekén üzemelhetnek majd a drónok, támogatva egy készülő támadás, vagy természeti veszély előrejelzését.
A kutatás és innováció az európai növekedés motorja. A versenyképes, fenntartható növekedés pedig kulcsszerepet tölt be az európai polgárok életének objektív körülményeinek javításában. A Horizont 2020 program, egy intelligens, fenntartható és inkluzív növekedési stratégia európai szinten. Ennek a stratégiának az egyik célja a közlekedéssel kapcsolatos, amely előfeltétele az európai jólétnek. Így a programon belül egy az okos, zöld és integrált közlekedési rendszerek kialakítását tűzték ki célul. Amely kapcsán Shift2Rail közös vállalkozás jelelői ki a mai vasúti innováció európai szintű területeit és közös irányait az egységes európai vasúti térség (Single European Railway Area) létrehozása érdekében. A jövő vasútja környezetbarát és egyben fenntartható, valamint a biztonságos európai közlekedési rendszer része. Az ICT és a digitalizációs technológiák állnak az európai vasúti innovációk fókuszában viszont nincs kialakult egységes európai digitális vasúti stratégia.
Komplex rendszerek alkalmazása robotika/cobotika környezetekben.
A komplex rendszerek olyan több összetevőből álló rendszerek, amelyekben a résztvevők kölcsönhatásba léphetnek egymással. Például:
- föld globális éghajlata;
- az organizmusok;
- az emberi agy;
- az infrastruktúrák:
- az energiahálózat;
- a szállítási a kommunikációs rendszerek;
- a társadalmi és gazdasági szervezetek (például a városok);
- ökoszisztéma;
- az élő sejt;
- egész univerzum.
Az így kialakult rendszer viselkedését és a környezettel való kölcsönhatását tanulmányozza komplex rendszerek tudományterülete. A komplex rendszerek viselkedését alapvetően nehéz modellezni a résztvevők, illetve az adott rendszer és a környezet közötti függőségek, versenyek vagy más típusú interakciók miatt. A "komplex" rendszereknek különös tulajdonságai vannak, amelyek ezekből a kapcsolatokból származnak, mint például: nemlinearitás, emergencia, spontán rend, adaptáció visszacsatolás.
