Safety Assurance Case

A kutatómunka az Assurance Case-ek egy bizonyos fajtáját, a Safety Case-t vizsgálja. A kifejezés definíciójától kezdődően tekinti át a Safety Case projektek megvalósítását az ISO/IEC 15026 szabványon keresztül. Röviden feltárja a Risk Managementtel való kapcsolatát, az ezek közötti összefüggéseket és különbségeket. Ezutóbbiak jelentik a Safety Case projektek indikációit és jelzik ezek szükségességét. Legvégül pedig egy konkrét példán át mutatja be egy lehetséges alkalmazását a Safety Case-eknek dialízisgépek fejlesztése során.

Szerző: Weltz Boglárka, egyetemi tanuló, PPKE Információt Technológiai Kar

2013. 08. 30.

 

SAFETY ASSURANCE CASE

A Safety Assurance Case (továbbiakban Safety Case) egy olyan érveléses módszert jelent, melyen

keresztül bizonyosságot adunk a rendszer megfelelő működéséről adott szakértők, főként mérnökök

és kutatók, felé. A Safety Case jól felépített érvek rendszeréből áll, melyeket különböző jellegű

bizonyítékokkal támasztanak alá, melyek együtt meggyőző, érthető és érvényes úton mutatják meg,

hogy a rendszer biztonságos adott feladatra adott környezetben nézve.

A Safety Case-ekkel foglalkozó szabvány az ISO/IEC 15026, melyben először a szoftver és rendszerek

biztonságának koncepcióját ismerteti a négy részes gyűjtemény, majd részletezi az ilyen projektek

szükséges és opcionális kellékeit. Egy Safety Case alapja, hogy megfogalmaz egy legfontosabb igényt

(top goal, régebbi nevén top claim), amely kimondja, hogy az adott rendszer biztonságos. Ezt

megfelelő kontextusba (context) helyezi és specifikálja, mit értünk rendszer és mit értünk biztonság

alatt. Ezután a fő igényt bizonyos szempont (strategy) alapján több csoportra bontjuk és ez a

szintezés egészen addig folytatódik, amíg egy olyan igényhez érnek, melyet közvetlen

bizonyíték(ok)kal (evidence) alá tudnak támasztani egy érven (argument) keresztül. A bizonyítékok

lehetnek teszt adatok, kísérletek eredményei, történelmi háttérre hivatkozás, analízis vagy

tudományos vagy épp mérnöki irodalomból vett információk. Amennyiben egy igényt több független

adattal is ki lehet elégíteni, az érvelés annál biztosabb lábakon áll és a rendszer is annál

megbízhatóbb.

 

A Safety Case-eket olyan szempontból is meg lehet közelíteni, mint egyfajta kiegészítése a Risk

Managementnek. Fontos, hogy ezek nem helyettesítik egymást, mert mindkettőben szerepel olyan

tényező, amely a másikban nincs feltüntetve. A különbségek jelentik egyben a Safety Case-ek

szükségessének indikációit. Az alapvető differencia többek között a hangvételben van, miszerint a

Risk Managementnél arra összpontosítanak, hogy a rendszernek miket kell biztosítania, hogyan kell

viselkednie, míg a másik dokumentumban ezek a tényezők már tényként szerepelnek, pozitív

kijelentésben, ami növeli a biztonságérzetet és tükrözi az áttekintés teljességét. Lényeges különbség

továbbá a két dokumentum kinézete, azaz az adatok önmagában való megjelenítése. Az első irat egy

több száz oldalas leírás általános formáját tekintve, a második pedig egy grafikai ismertető, amely egy

fához hasonlít és célja a könnyebb átláthatóság. Még egy eltérés lelhető fel, amely a Safety Case

létrehozásának értelmét mutatja, mégpedig az, hogy itt a már említett bizonyítékokat közvetlenül

kötik az adott igényekhez.

 

A két dokumentáció kapcsolatában megfigyelhető azonban pár hasonlóság is, amely a közöttük lévő

összefüggésre ad magyarázatot. Létezik egyfajta szabályosság, amely megkönnyíti a két dokumentum

közötti adatátvitelt. Ez jelenti az egymásba alakíthatóságot, hiszen mindkettőnél kiemelten fontos a

nyomon követhetőség (traceability). A Risk Managementnél hazárdokról (hazard), ezekhez kötődő

szituációkról (hazardous situation) és ezek okairól (cause) szokás beszélni. Ezek lesznek a Safety Caseekben

fellelhető igények, melyeket ki kell elégíteni és a rendelkezésre álló adatokkal, eredményekkel

bizonyítani. Az így létrejött fából azonban hiányzik az egyes hazárdok súlyosságára vonatkozó adat

(severity), amely a Risk Management egyik alapja. Ezt a fa bizonyos ágainak – az érvelésnek –

mélységével szokás jelölni, azaz minél súlyosabb lehet egy hazárd következménye, annál inkább

részletekbe menően kell tárgyalni magát a hazárdot, a lehetséges okokat és így a bizonyítékokat is. Ez

kevésbé egyértelmű megjelenítés, mint a közvetlen szerepeltetése a súlyosságnak, szóval nagyobb

figyelmet is igényel, de az átláthatóságot nem csökkenti.

A kutatómunka fő része a Safety Case-ekkel való ismerkedés, információszerzés volt, de egy konkrét

példa létrehozásával zárult a dialízisgépek fejlesztéséhez kötődően. Ennek kivitelezéséhez két

szoftvert találtunk, melyek tulajdonságai megfelelőnek bizonyultak. Az egyik az Assurance and Safety

Case Environment (továbbiakban ASCE) program, melynek kezelőfelülete egyszerű, hamar

elsajátítható, tudja a Safety Case-ekhez kapcsolódó alapokat, mint például a grafikai megjelenítésnél

lévő csomópontok típusait és a különböző linkeléseket ezek között. Ennek hiányosságai közé tartozik

a nagy mennyiségű adatok nehézkes és lassú kezelése, melyet az egyszerű szürke háttér sem segít. A

Risk Managementből lévő adatátvitel azonban megoldható, hiszen a szoftver alapja az xml, melyet

script segítségével viszonylag könnyedén lehet kivitelezni, így nem szükséges a manuális

adattranszfer, amely egy valós projekt méreténél fogva lehetetlen lenne. A másik program a GessNet

TurboAC, melynek megjelenítése sokkal kifejezőbb, mint az előbb említett szoftveré, gyorsasága

ígéretes, ámbár online kapcsolatot igényel, mivel egy távoli szerveren keresztül történik a program

kezelése. Előnye az előzőhöz képest, hogy szerzőivel felvéve a kapcsolatot kiderült, hogy bizonyos

mértékig alakítható az egyéni igényeknek megfelelően és egy konvertert is biztosítani tudnak a Risk

Managementes adatok beviteléhez a rendszerbe, így szintén elkerülhető a manuális út.

Összefoglalva a kutatómunka célja, a Safety Case alapok megismerése, megvalósult és a lehetséges

szoftveres háttér is felkutatásra került. Ezeket használva konkrét példákon keresztül vizsgáltuk a Risk

Managementhez kötődő adatok átvitelének lehetséges megoldásait. Így a jövőben elkezdhető egy

valós, nagy kiterjedésű projekt biztonsági szemléletű megvalósítása.

 

Források:

 

1. Chapman, R. (2010). Assurance Cases for External Infusion Pumps New External Infusion Pump Guidance.

elérhető: http://www.fda.gov/downloads/MedicalDevices/NewsEvents/WorkshopsConferences/UCM219685.pdf

2. Technical Report ISO/IEC TR 15026-1. (2013)