Das Modul vermittelt Grundlagen sowie aktuelle Techniken der Mathematischen Modellierung und der Analyse hybrid diskret-kontinuierlicher Systeme, wie sie durch Einbettung digitaler Systeme in eine physische Umgebung entstehen. Die Studierenden erwerben in dem Modul mithin Kompetenzen, die für das Verständnis und die Entwicklung cyber-physischer Systeme zentral sind.
Fachkompetenzen
Die Studierenden:
- charakterisieren die einschlägigen formalen Systemmodelle cyber-physischer Syteme: Hybride Automaten, hybride symbolische Transitionssysteme
- benennen domänentypische Systemanforderungen: Sicherheit im Sinne von "safety", Stabilisierungsbegriffe, Robustheit
- benennen entsprechende Analysemethoden: symbolische Zustandsexploration, Abstraktion und Abstraktionsverfeinerung, generalisierte Lyapunov-Methoden - gehen mit computerunterstützten State-of-the-Art Analysewerkzeugen um
- wählen und setzen adäquate Modellierungs- und Analysemethoden für konkrete Anwendungsszenarien ein
- wenden Methoden zur Reduktion großer Zustandsräume und Abstraktionen zur Behandlung zustandsunendlicher Systeme an
- kennen die den Industrie-Standard darstellenden Modellierungswerkzeuge und können sie anwenden
Methodenkompetenzen
Die Studierenden:
- modellieren semiformal heterogene dynamische Systeme mit industriellen Entwurfswerkzeugen, insbes. mit Simulink/Stateflow
- übertragen die erlernten Modellierungs- und Analysetechniken auf andere heterogene Systemdomänen, bspw. soziotechnische Systeme
Sozialkompetenzen
Die Studierenden:
- arbeiten in Teams
- lösen komplexe Modellierungs-, Entwicklungs- und Analyseaufgaben im Team
Selbstkompetenzen
Die Studierenden:
- reflektieren ihr Vorgehen und erkennen die Grenzen der erlernten Methoden hybrider Systeme