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News 11.04.2017

Engineering Cyber Physical Systems

Vom Beschreiben, Bauen und Betreiben intelligenter, technischer Systeme

Cyber Physical Systems (CPS) haben andere Eigenschaften als klassische Informationssysteme. Deswegen liegt der Verdacht nahe, dass sie auch anders gebaut werden. Die Fachgruppe Software im CPS.HUB NRW, vor allem die Experten an der Uni Duisburg-Essen, hat es sich zur Aufgabe gemacht, dieses andere „Engineering“ zu untersuchen: Wie funktioniert das strukturierte und methodische Erstellen von CPS? Welche Herausforderungen und Erwartungen entstehen für Software-Entwickler und klassische Ingenieure? Das Erstellen von Cyber Physical Systems erfolgt in Phasen, drei davon sind das Beschreiben, Bauen und Betreiben. Im Rahmen der nächsten Veranstaltung der Fachgruppe stehen genau diese drei Phasen im Fokus.

Beschreiben

Um CPS zu beschreiben bedarf es unterschiedlicher Modelltypen. Die „eierlegende Wollmilchsau“ gibt es auch bei Modellierungssprachen nicht – sie bieten unterschiedliche Perspektiven und haben unterschiedliche Schwerpunkte. Bestehende Notationen können schnell komplex sein und sind oft nur in den jeweiligen Fachdomänen bekannt. Eine Verknüpfung ist also ein komplizierter Vorgang. Im Rahmen der Veranstaltung wird Oskar von Dungern von der adesso AG einen Ansatz vorstellen, der unterschiedliche Modelltypen miteinander vernetzt, und zwar auf Ebene der Bedeutung (Semantik). Die Metasprache SpecIF hilft Entwicklern dabei, die unterschiedlichen Perspektiven und Modelle, die bei der Entwicklung von CPS entstehen, miteinander zu verknüpfen und zu verwalten, um so eine übersichtliche Beschreibung des CPS zu erhalten.

Bauen

Beim Bauen von CPS gibt es viele Hindernisse. Zwei davon sind der Umgang mit Sensorik und automatischer Datenverarbeitung. Das Essener Startup Soccerwatch.TV zeigt im Rahmen der Veranstaltung „ihr“ Cyber Physical System: Ein vollautomatisches Kamerasystem, mit dem zum Beispiel der Amateurfußball besser (bzw. überhaupt) vermarktet werden kann. Denn aktuell werden von den rund 1,8 Mio. Fußballspielen, die jährlich in Deutschland stattfinden, 99 Prozent nicht übertragen. Neben der reinen Aufnahme muss ein solches System aber z. B. entscheidende Szenen automatisch erkennen – eine der großen Herausforderungen beim Bauen dieses CPS.

Betreiben

Beschreiben und Bauen sind die Voraussetzung, aber Sinn und Zweck all dessen ist natürlich der Betrieb von CPS. Martin Peters von der Dortmunder com2m GmbH stellt Lösungen vor, um Maschinen und Geräte mittels einer IoT-Cloud-Plattform schnell zu vernetzen und dynamisch zu betreiben.

Big Picture

Noch gar nicht zu viel verraten möchten wir an dieser Stelle über die Keynote von CPS.HUB Fachgruppen Lead Expert Volker Gruhn. Seien Sie gespannt auf das „Big Picture“, das er entwerfen wird, basierend auf den Phasen der CPS-Entwicklung und unter Berücksichtigung von Kerntechnologien wie Human Computer Interaction oder künstliche Intelligenz, die ihren ganz eigenen Einfluss auf den Entwicklungsprozess haben. Am Beispiel von Machine Learning und Cognitive Computing zeigt er auf, wie aktuelle Trends und Entwicklungen auf das Engineering von CPS einwirken und welchen direkten Fragestellungen sich Entwickler zukünftig stellen müssen — die Auswahl passender Algorithmen, Datenquellen und Trainingsdaten kann vielleicht schon frühzeitig über Erfolg und Misserfolg eines Projekts entscheiden.

Haben wir Ihr Interesse geweckt? Dann melden Sie sich an zur kostenfreien Veranstaltung „Engineering CPS – Beschreiben, Bauen, Betreiben“ am 28.4.2017 bei der adesso AG in Dortmund. Zur Anmeldung geht’s hier entlang.

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