Métodos quantitativos para a programação ciber-física: Uma abordagem precisa para racicionar sobre imprecisões na computação ciber-física

Graças aos avanços em potência computacional e miniaturização, o software está cada vez mais incorporado em infraestruturas e processos industriais para aumentar a eficiência, segurança, e produção. Neste contexto, o software é agora qualificado como ciberfísico, para enfatizar a sua interação com processos físicos (tais como velocidade, movimento e temperatura) e para assinalar uma mudança das práticas habituais de engenharia de software para uma visão mais multifacetada que combina ciências da computação, teoria de controlo e análise. Tem havido progressos importantes no desenvolvimento de bases matemáticas para sistemas ciberfísicos. Os resultados existentes assumem tipicamente a forma de uma álgebra de processo híbrida, que acrescenta a noção de uma equação diferencial a uma álgebra de processo existente e bem estabelecida. Contudo, o facto de os processos computacionais serem misturados com processos físicos levanta aspectos desafiantes que complicam o uso destes resultados como fundamentos para uma disciplina de engenharia de software ciberfísico. Especificamente, estes últimos trazem uma camada inerente de incerteza, devido ao ruído nos sensores e atuadores. Além disso, exigem noções de distância comportamental para comparar realisticamente dois sistemas de forma algébrica e rigorosa. O objectivo deste projecto é, assim, desenvolver as bases matemáticas da programação ciberfísica, tendo em conta os aspetos quantitativos discutidos acima: incerteza e distância comportamental.