Self-Healing Cyber-Physical Systems (SH-CPS) effectively recover from system perceived failures without human intervention. They ensure a level of resilience and tolerance to unforeseen situations that arise from intrinsic system and component degradation, errors, or malicious attacks. Implicit redundancy can be exploited in SH-CPS to structurally adapt without the need to explicitly duplicate components. However, implicitly redundant components do not guarantee the same level of dependability as the primary component used to provide for a given function. Additional processes are needed to restore critical system functionalities as desired. This work introduces implicit guarantees to ensure the dependability of implicitly redundant components and processes. Implicit guarantees can be obtained through inheritance and decomposition. Therefore, a level of dependability can be guaranteed in SH-CPS after adaptation and recovery while complying with requirements. We demonstrate compliance with the requirement guarantees while ensuring resilience in SH-CPS.


翻译:自愈信息物理系统无需人工干预即可有效从系统感知的故障中恢复。它们能确保对由系统和组件内在退化、错误或恶意攻击引起的意外情况具备一定程度的韧性和容忍度。在自愈信息物理系统中可充分利用隐式冗余,通过结构自适应来避免显式复制组件。然而,隐式冗余组件无法保证与提供特定功能的主组件具有相同水平的可靠性。需要额外流程来按需恢复关键系统功能。本文引入隐式保证以确保隐式冗余组件及流程的可靠性。隐式保证可通过继承与分解获取。因此,在满足需求的前提下,自愈信息物理系统在自适应与恢复后能保证一定水平的可靠性。我们在确保自愈信息物理系统韧性的同时,验证了与需求保证的符合性。

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