Die Abteilung Cyber-Physical System Engineering adressiert in ihrer Forschung die Herausforderungen, die sich aus zunehmend komplexer werdenden Systemen, z. B. durch autonom agierende Geräte, zunehmende Bedrohungen im Bereich der Cyber-Sicherheit, steigenden Anforderungen an den Schutz der Privatsphäre, z. B. im Bereich personalisierter Medizingeräte etc., ergeben.
Das strategische Ziel der Abteilung lässt sich in der folgenden Aussage zusammenfassen:
„Ermöglichung einer vertrauenswürdigen, zuverlässigen und intelligenten cyber-physischen Welt".
Um dieses Ziel erreichen zu können, wird in folgenden Themengebieten Forschung auf erstklassigem internationalem Niveau betrieben:
- Untersuchung und Bereitstellung einer Entwurfsmethodik für widerstandsfähige, vertrauenswürdige, zuverlässige und intelligente cyber-physische Systeme
- Erforschung von KI-Konzepten, die Geräte/Maschinen in die Lage versetzen, mit unerwarteten Situationen umzugehen
- Erforschung von KI-basierten Ansätzen für Selbstüberwachung, Selbstoptimierung, Selbstheilung und Vorhersage künftiger Systemzustände
- Erforschung von kognitiven Sensoren mit mehreren Eingängen (MICS – Multi Input Cognitive Sensors) zur Verbesserung von z. B. Situationsbewusstsein, Selbstüberwachung usw.
- Erforschung und Bereitstellung von Kernkomponenten für widerstandsfähige Systeme, d. h. Komponenten für Entscheidungsfindung, Sicherheit, Redundanz, Selbstheilung usw.
Die drei Arbeitsgruppen der Abteilung, Security & Resilience Engineering (SRE), Intelligent IoT Systems (IIoT) und Proactive Computing (PC), adressieren dabei jeweils andere Phasen im Lebenszyklus cyber-physischer Systeme. SRE fokussiert sich auf die Entwurfsphase, untersucht also insbesondere, wie nicht funktionale Eigenschaften eines Systems frühzeitig in dieses integriert und ihr Vorhandensein auch evaluiert werden kann. IIoT konzentriert sich auf die Implementierungsphase, untersucht also, wie die Spezifikation eines CPS in eine spezifische reale Umgebung umgesetzt werden kann, so dass die relevanten Eigenschaften auch vollständig erhalten bleiben. CP widmet sich der Laufzeit des CPS und untersucht, wie die wichtigen Eigenschaften des CPS unter sich verändernden Bedingungen sichergestellt werden können, u. a. auch mit Ansätzen zur frühzeitigen Erkennung oder gar Vorhersage von Veränderungen.
