Met een subsidie van vierhonderdduizend euro van STW gaan informatici van de Radboud Universiteit Nijmegen software ontwikkelen waarmee computers, door op knoppen te drukken en te kijken wat er gebeurt, geheel zelfstandig het gedrag van apparaten kunnen leren. Het onderzoek staat onder leiding van dr. Jan Tretmans en prof. dr. Frits Vaandrager, beiden gespecialiseerd in informatica voor technische toepassingen.

Leren zonder handleiding
Mensen slagen er vaak in om het gedrag van een apparaat of computerprogramma te leren puur door  learning by doing: gewoon iets doen en kijken wat er gebeurt. Vooral kinderen zijn hier goed in en weten precies hoe ze een gamecomputer, iPod of magnetron moeten bedienen zonder ooit een handleiding te hebben geraadpleegd. Mensen  construeren als het ware een mentaal ‘toestandsdiagram’ en weten in welke toestand een apparaat of programma zich bevindt en welke toestandsovergangen plaatsvinden als gevolg van welke invoer.

ITALIA
Projectaanvrager Vaandrager: ‘We gaan nu in het project ITALIA (Integrating Testing And Learning of Interface Automata) software ontwikkelen om computers zover te krijgen dat ze zelf toestandsdiagrammen leren, door systematisch zelf knoppen in te drukken en te leren van wat gebeurt. Met deze software kan een belangrijke klasse van modellen – de toestandsdiagrammen –  automatisch worden geleerd door black box interactie met de software.’

Complexe apparaten
Er is al software voor het leren van kleine toestandsdiagrammen (tot 30.000 toestanden), maar die is niet geschikt voor het leren van het gedrag van realistische ICT-toepassingen zoals bankpasjes en kopieermachines. De meeste apparaten werken met zeer complexe in- en uitvoeracties.  Zelfs een simpel apparaat met een geheugen van slechts 450 bytes heeft potentieel een toestandsdiagram met meer mogelijke toestanden dan het aantal atomen in het universum.

Besturing
De nieuwe technologie zal volgens de informatici zeer effectief kunnen zijn voor  softwarecomponenten die zich richten op besturing (control), zoals netwerkprotocollen en besturingssoftware voor embedded systemen.
De onderzoekers zijn verbonden aan het Institute for Computing and Information Sciences.