Die Software und Hardwareschleife
Die geschulte KI muss parallel in die Software und in das Fahrzeug gebracht werden. Auf jeder Stufe des Systems (Komponente, Funktion, Sub-System, komplettes System) muss zur Simulation eine Testreihe mit realen, synthetischen und hybriden Daten durchgeführt werden. Diese Tests sind mit unterschiedlichen HIL-Schritten (HIL = Hardware in the Loop; Testverfahren bei dem die zu testenden Komponenten in eine simulierte Anwendungsumgebung integriert werden) bis auf die Stufe des Fahrzeugs auszuführen. Der volle Umfang dieser Testreihen multipliziert mit sämtlichen verfügbaren Testszenarien ergibt die erforderliche Testmenge, um das korrekte Verhalten in allen operativen Einsatzbereichen („operational design domain“, kurz: ODD) nachzuweisen und schlussendlich die automobilen Sicherheitsbestimmungen und Zulassungsvoraussetzungen zu erfüllen (Soft- und Hardwareschleife).
Vollständige Automatisierung
Um die Daten- und KI-Schleife und die Soft- und Hardwareschleife auszuführen und zu integrieren, werden ein kontinuierliches Datenmanagement, eine Verarbeitung in neuem Maßstab sowie CI/CD (Continuous Integration/Continuous Delivery, also die Sammlung von Techniken, Prozessen und Werkzeugen, um die Softwareentwicklung und -auslieferung zu optimieren) benötigt. Etablierte Prozesse und Systeme sollten nahtlos mit datengestützten Entwicklungsprozessen und -systemen integriert werden. Eine Entwicklungsumgebung, die es ermöglicht, alle Testarten für sämtliche Codeübergaben automatisch anzustoßen, durchzuführen und zu analysieren, verkürzt die Feedbackschleifen deutlich. Dies würde es wiederum den Entwicklungsspezialisten gestatten, nahezu ihre vollständige Zeit der Entwicklung von Funktionalitäten für die autonomen Fahrzeuge zu widmen.
Ausblick: Datenintegration und Künstliche Intelligenz als Erfolgsfaktoren
Datengestützt und KI-basiert wird sich die Softwareentwicklung für autonome Fahrzeugsysteme beschleunigen und verändern. Hierbei ist es von grundlegender Bedeutung, dass die Daten- und Software-Entwicklungsprozesse kontinuierlich interagieren und nicht als sequenzielle Prozesse betrachtet werden, die sich innerhalb von isolierten, funktionalen Entwicklungsteams und -abteilungen abspielen.
Dies ist mit der traditionellen Software-Architektur in Fahrzeugen oder deren evolutionärer Entwicklung nicht umsetzbar, denn dadurch würden die Fähigkeit eingeschränkt, den zukünftigen Daten- und KI-Anforderungen gerecht zu werden. Benötigt werden stattdessen eine echte Trennung von Soft- und Hardware, mehr Rechnerleistung und stärker spezialisierte Prozessoren, höhere Speicherkapazitäten, zentraler Zugriff auf von Fahrzeugsensoren generierte Daten und eine dynamische Nutzlastverteilung. Gleichzeitig muss die Integrität des gesamten sicherheitsrelevanten Systems erhalten bleiben.
Damit dies geschehen kann, sollten Automobilhersteller dringend Programme implementieren, um ihre Entwicklungstoolchain (systematische Sammlung von Werkzeug-Programmen in der Softwareentwicklung) neu zu gestalten. Dies sollte sämtliche Stränge der Entwicklung mit Fachleuten aus unterschiedlichen Bereichen (bspw. Automotive, Systemtest) umfassen. Benötigt werden eine Basis und ein Systemdesign, die skalierbar sind und Schritt für Schritt erweitert werden können.
Simulation und Virtualisierung sind in der Entwicklung richtungsweisend, wenn sehr viel komplexere Softwaresysteme in kürzerer Zeit implementiert, ein schnelleres Feedback (CI/CD) erzielt und dabei bereits erreichte Reife- und Qualitätsniveaus insgesamt erhalten werden sollen.