Modellierung Cyber Physical Systems

Kurzname
Modell. Cyber Physical S.
Modulnummer
TE5004
Modulverantwortlicher
  • Prof. Dr. Ing. Diethelm Bienhaus
Dozent
  • Prof. Dr. Ing. Diethelm Bienhaus
Kurzbeschreibung

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.

Qualifikations- und Lernziele

Die Studierenden verstehen die wesentlichen Aspekte der Modellierung und Simulation von Cyber Physical Systems (CPS).

Sie können spezifische Probleme bewerten, die sich aus der Größe, Heterogenität und Komplexität von CPS-Modellen ergeben.

Sie verstehen die Notwendigkeit einer modularen, komponentenbasierten Modellierung.

Sie kennen bekannte Modellierungsansätze.

Sie sind mit CPS-Entwurfsmethoden vertraut.

Sie kennen Techniken zur Modellierung von gemischt diskret/kontinuierlichen Systemen.

Sie erlernen eine Modellierungssprache wie beispielsweise Modelica ?.

Sie sind sich der Sicherheitsproblematiken von CPS bewusst.

Die Studierenden kennen konkrete Anwendungsfelder von Cyber Physical Systems.

Sie sind in der Lage, Prototypen von CPS zu entwerfen und zu realisieren.

Lerninhalte
  • 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
    • Car-to-X
    • M2M
    • „e-Health”-Systeme
    • Internet of Things
    • Industrie 4.0
    • Ambient Assisted Living
Moduldauer (Semester)
1
Unterrichtssprache
Deutsch
Gesamtaufwand
6.0 CrP; 180 Stunden, davon etwa 60 Stunden Präsenzzeit.
Semesterwochenstunden
4
Lernformen

Seminaristischer Unterricht 2 SWS Übung 2 SWS

Geprüfte Leistung

Prüfungsvorleistung: Keine

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

Bewertungsstandard

Bewertung der Prüfungsleistung nach § 9 der allgemeinen Bestimmungen für Masterprüfungsordnungen

Bonuspunkte

Keine

Häufigkeit des Angebots
Einmal im Jahr
Literatur
  • Suh, S.C., Tanik, U.J., Carbone, J.N., Eroglu, A. (Eds.): Applied Cyber-Physical Systems, Springer
  • M. Broy: Cyber-Physical Systems: Innovation durch softwareintensive eingebettete Systeme. Springer
  • Deutsche Akademie der Technik (acatech): Cyber-Physical Systems, Springer
  • Sajal K. Das, Krishna Kant, Nan Zhang: Handbook on Securing Cyber-Physical Critical Infrastructure, Morgan Kaufmann
  • E. A. Lee und S. A. Seshia: Introduction to Embedded Systems - A Cyber-Physical Systems Approach, http://leeseshia.org,/ 2011
  • Rolf Isermann Mechatronische Systeme. Springer
  • Hilmar Jaschek und Holger Voos Grundkurs der Regelungstechnik. Oldenbourg.
  • Wolfgang Schneider Praktische Regelungstechnik. Vieweg+Teubner.
  • Wayne Wolf Computers as Components: Principles of Embedded Computing System Design. Elsevier