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Formulating an Engineering Framework for Future AI Certification in Aviation

Christensen, Johann Maximilian und Stefani, Thomas und Anilkumar Girija, Akshay und Hoemann, Elena und Vogt, Andrea und Werbilo, Viktor und Durak, Umut und Köster, Frank und Krüger, Thomas und Hallerbach, Sven (2025) Formulating an Engineering Framework for Future AI Certification in Aviation. Aerospace, Seiten 1-24. Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI). ISSN 2226-4310. (eingereichter Beitrag)

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Kurzfassung

A continuous increase of Artificial Intelligence (AI) based functions can be expected for future aviation systems, posing significant challenges to traditional development processes. Established systems engineering frameworks, such as the V-model, are not adequately addressing the novel challenges associated with AI-based systems. Consequently, the European Union Aviation Safety Agency (EASA) introduced the W-shaped process as an advancement of the V-model to set a regulatory framework for the novel challenges of AI Engineering. In contrast, the agile Development Operations (DevOps) approach, widely adopted in software development, promotes a never-ending iterative development process. This article proposes a novel concept that integrates aspects of DevOps into the W-shaped process to create an AI Engineering framework suitable for aviation-specific applications. Furthermore, it builds upon proven ideas and methods using AI Engineering efforts from other domains. The proposed extension of the W-shaped process, compatible with ongoing standardizations from the G34/WG-114 Standardization Working Group, a joint effort between EUROCAE and SAE, addresses the need for a rigorous development process for AI-based systems while acknowledging its limitations and potential for future advancements. The proposed framework allows for a re-evaluation of the AI/ML constituent based on information from operations, enabling improvement of the system's capabilities in each iteration.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/213293/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Formulating an Engineering Framework for Future AI Certification in Aviation
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Christensen, Johann Maximilianjohann.christensen (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9871-122XNICHT SPEZIFIZIERT
Stefani, ThomasThomas.Stefani (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-7352-0590NICHT SPEZIFIZIERT
Anilkumar Girija, Akshayakshay.anilkumargirija (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-4384-9739NICHT SPEZIFIZIERT
Hoemann, Elenaelena.hoemann (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0001-9315-548XNICHT SPEZIFIZIERT
Vogt, Andreaandrea.vogt (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Werbilo, Viktorviktor.werbilo (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0008-9203-2312NICHT SPEZIFIZIERT
Durak, UmutUmut.Durak (at) dlr.dehttps://orcid.org/0000-0002-2928-1710NICHT SPEZIFIZIERT
Köster, FrankFrank.Koester (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Krüger, Thomasthomas.krueger (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hallerbach, SvenSven.Hallerbach (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Erschienen in:Aerospace
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Ja
Gold Open Access:Ja
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
Seitenbereich:Seiten 1-24
Verlag:Multidisciplinary Digital Publishing Institute (MDPI)
ISSN:2226-4310
Status:eingereichter Beitrag
Stichwörter:AI Engineering, W-Shaped Process, DevOps, ConOps, OD, ODD, Model-Based Systems Engineering, Aviation, AI Certification, Safety-by-Design
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Schwerpunkt:Raumfahrt
DLR - Forschungsgebiet:R SY - Technik für Raumfahrtsysteme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Synergieprojekt Resilienz intelligenter Cyber-Physical Systems of Systems, V - MBSE4AI
Standort: andere
Institute & Einrichtungen:Institut für KI-Sicherheit
Institut für Flugsystemtechnik > Sichere Systeme und System Engineering
Hinterlegt von: Christensen, Johann Maximilian
Hinterlegt am:21 Mär 2025 09:45
Letzte Änderung:21 Mär 2025 09:45

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