• Prof. Dr. Ing. Diethelm Bienhaus

• Prof. Dr. Ing. Diethelm Bienhaus

Keine

Das Modul behandelt systemische Ansätze zur Modellierung und Simulation von Cyber Physical Systems sowie konkrete Anwendungsfelder wie beispielsweise Industrie 4.0 oder e-Health-Systeme.

• Begriffsbestimmungen zu Cyber Physical Systems
• Kontrolltheorie und Echtzeitanforderungen
• Selbstorganisationsprinzipien
• Entwurfsmethoden für CPS
• Modellierung von gemischt diskret/kontinuierlichen Systemen
• Entwurfswerkzeuge und Verifikation
• Sicherheit in CPS
  • Anwendungsfelder von CPS, z.B.: Smart Grids, M2M, Internet of Things, Industrie 4.0, Ambient Assisted Living

Fachkompetenzen

• Die Studierenden können die wesentlichen Aspekte der Modellierung und Simulation von Cyber Physical Systems (CPS) definieren.
• Sie können spezifische Probleme bewerten, die sich aus der Größe, Heterogenität und Komplexität von CPS-Modellen ergeben.
• Sie können die Notwendigkeit einer modularen, komponentenbasierten Modellierung erklären.
• Sie sind in der Lage, aktuelle Modellierungsansätze und Entwurfsmethoden für CPS zu differenzieren und kritisch zu reflektieren.
• Sie können Techniken zur Modellierung von gemischt diskret/kontinuierlichen Systemen erläutern.
• Sie können Sicherheitsproblematiken von CPS identifizieren.
• Sie können konkrete Anwendungsfelder von Cyber Physical Systems beschreiben.

Methodenkompetenzen (fachlich & überfachlich)

• Die Studierenden sind in der Lage, Prototypen von CPS zu entwerfen und zu realisieren.
• Sie können geeignete Methoden und Werkzeuge für die Realisierung von Cyber Physical Systems auswählen und einsetzen.
• Sie können vorhandenes Wissen auf neue/spezifische Problemstellungen anwenden.

Sozialkompetenzen

• Durch das gemeinsame Bearbeiten von Projektaufgaben sind sie in der Lage, im Team zu arbeiten und ihre Lösungsmöglichkeiten aus den genannten Gebieten zu kommunizieren.
• Die Studierenden sind in der Lage, effektiv zu kommunizieren, Konflikte zu erkennen und zu bewältigen sowie kooperativ in Gruppen zu arbeiten.

Selbstkompetenzen

• Die Studierenden können sich selbstständig neues Wissen aneignen.
• Sie können Präsentationsunterlagen erstellen und bei Einwänden verteidigen.
• Sie können das eigene Kooperationsverhalten in Gruppen reflektieren und erweitern.

• 6 CrP
• Arbeitsaufwand 180 Std.
• Präsenzzeit 60 Std.
• Selbststudium 120 Std.

• 4 SWS
• Seminaristischer Unterricht 2 SWS
• Übung 2 SWS

• Informatik (M.Sc. 2022)
• Ingenieur-Informatik (M.Sc. 2022)

Nein

Bonuspunkte werden gemäß § 9 (4) der Allgemeinen Bestimmungen vergeben. Art und Weise der Zusatzleistungen wird den Studierenden zu Veranstaltungsbeginn rechtzeitig und in geeigneter Art und Weise mitgeteilt.

Prüfungsvorleistung: Keine

Prüfungsleistung: Klausur oder Projektarbeit (Art und Umfang des Leistungsnachweises wird den Studierenden rechtzeitig und in geeigneter Weise bekannt gegeben.)

• Suh, S. C.; Tanik, U. J.; Carbone, J.N.; Eroglu, A.: Applied Cyber-Physical Systems. Springer.
• Broy, M.: Cyber-Physical Systems: Innovation durch softwareintensive eingebettete Systeme. Springer.
• Deutsche Akademie der Technik (acatech): Cyber-Physical Systems. Springer.
• Das, S. K.; Kant, K.; Zhang, N.: Handbook on Securing Cyber-Physical Critical Infrastructure. Morgan Kaufmann.
• Lee, E. A.; Seshia, S. A.: Introduction to Embedded Systems - A Cyber-Physical Systems Approach. http://leeseshia.org 2011
• Isermann, R.: Mechatronische Systeme. Springer.
• Jaschek, H.; Voos, H.: Grundkurs der Regelungstechnik. Oldenbourg.
• Schneider, W.: Praktische Regelungstechnik. Vieweg+Teubner.
• Wolf, W.: Computers as Components: Principles of Embedded Computing System Design. Elsevier.