Safety Relevant Cyber Physical Systems (SRCPS)
Wie können wir Mensch Maschinen Systeme sicher machen?
Wie können wir die Sicherheit und Verfügbarkeit hochvernetzter Human-Cyber-Physikalischer Systeme sicherstellen, in denen Menschen, IKT-Systeme und durch diese kontrollierte und untereinander vernetzte physische Systeme zu einem Gesamtsystem zusammengefasst werden? Ein Gesamtsystem, das für übergeordnete, für Staat und Wirtschaft zentrale Funktionen wie Energieversorgung, Luftraumüberwachung und -steuerung, Verkehrsflusssteuerung, Maritime Sicherheit, Produktionsketten, oder Systeme zur postoperativen Patientenüberwachung verantwortlich ist? Dieser hochgradig relevanten Leitfrage geht der Competence Cluster Safety Relevant Cyber Physical Systems nach.
In der Automobilindustrie, der Meerestechnik, der Luft- und Raumfahrt, der Automatisierungstechnik, der Energieversorgung und im Gesundheitswesen kommen immer häufiger sicherheitskritische Systeme zum Einsatz, deren mögliches Versagen Menschenleben gefährdet. Auch schwerwiegende wirtschaftliche Folgen als Auswirkung von fehlerhaften computerbasierten Systemen gilt es zuverlässig zu vermeiden.
Die Entwicklung von (teil-)autonomen Systemen beinhaltet in hohem Maße auch die Gewährleistung der Sicherheit. Die ohnehin schon hohen Anforderungen an solche Systeme steigen nicht nur durch die teilweise oder vollständige Abgabe der Kontrolle, beispielsweise an einen Autopiloten, sondern im steigenden Maße auch durch die Einbeziehung selbstlernender Systeme. Sie sind in der Lage aus Erfahrungen relevante Informationen herauszufiltern und sie für zukünftige
Entscheidungen zu nutzen. Diese Unsicherheit in den automatisch getroffenen Entscheidungen stellt eine weitere große Herausforderung für sicherheitsrelevante Anwendungen und Systeme dar.
Die wissenschaftliche Arbeit in diesem Competence Cluster basiert daher auf einer langjährigen Grundlagenforschung zu Modellen, Anforderungen, Analysen und Synthese – die zunächst ohne Einbeziehung des Menschen im Rahmen eines Sonderforschungsbereiches stattfand. Im Rahmen der vom Ministerium für Wissenschaft und Kultur geförderten Projekte zu "Integrated Modeling for Safe Transportation" und zu "Critical Systems Engineering for Socio-Technical Systems" wurden die Arbeiten um die Einbeziehung des Menschen erweitert und dieser als Handelnder und Entscheider in solchen Systemen in Sicherheitsbetrachtungen einbezogen.
Der Competence Cluster Safety Relevant Cyber Physical Systems im OFFIS kann darüber hinaus auf eine langjährige industrielle Erfahrung in der Entwicklung von sicherheitsrelevanten Systemen zurückgreifen, die über intensive Industriekooperationen mit Partnern aus Luft- und Raumfahrt, der Automobilindustrie oder im Maritimen Bereich erarbeitet wurde. In verschiedenen Kooperationsprojekten werden auf der Grundlagenforschung aufsetzende Prozesse und Methoden zur Entwicklung sicherheitsrelevanter Systeme erforscht. Ein besonderer Schwerpunkt liegt dabei auf der Frage, wie sich Sicherheitsbedrohungen in Teilsystemen oder -komponenten auf die Sicherheit des Gesamtsystems auswirken.
Personen
B
D
E
F
Prof. Dr.
Martin Fränzle
E-Mail: martin.fraenzle(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-566, Raum: D 119/120
Dr. habil.
Sibylle Fröschle
E-Mail: sibylle.froeschle(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-521, Raum: SEG02
G
H
I
K
L
Prof. Dr.
Sebastian Lehnhoff
E-Mail: sebastian.lehnhoff(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722 240, Raum: O 50
M
Dr.-Ing.
Frerk Müller-von Aschwege
E-Mail: Frerk.Mueller-von.Aschwege(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-146, Raum: E50
N
Prof. Dr.-Ing.
Wolfgang Nebel
E-Mail: wolfgang.nebel(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-280, Raum: O 21
S
Dr. Ing.
Sören Schweigert
E-Mail: soeren.schweigert(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-473, Raum: O81
Dr. rer. nat.
Michael Siegel
E-Mail: michael.siegel(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-721, Raum: O106
Dr. rer. nat.
Ingo Stierand
E-Mail: Ingo.Stierand(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-527, Raum: O111
T
Dr. rer. nat.
Martin Tröschel
E-Mail: martin.troeschel(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-150, Raum: E84a
U
V
Sebastian Vander Maelen
E-Mail: Sebastian.vander.maelen(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-176, Raum: SEG08
W
Dr. rer. nat.
Bertram Wortelen
E-Mail: Bertram.Wortelen(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-506, Raum: D114
Projekte
P
Publikationen
2019
Identifikation und Quantifizierung von Automationsrisiken für hochautomatisierte Fahrfunktionen
Eckard Böde, Matthias Büker, Werner Damm, Martin Fränzle, Birte Kramer, Christian Neurohr, Sebastian Vander Maelen; Juli / 2019
Identifikation von Automationsrisiken hochautomatischer Fahrfunktionen in PEGASUS
Matthias Büker, Birte Kramer, Eckard Böde, Sebastian Vander Maelen, Martin Fränzle; AAET Automatisiertes und vernetztes Fahren; Februar / 2019
Multi-Layer Time Coherency in the Development of ADAS/AD Systems: Design Approach and Tooling
Werner Damm and Günter Ehmen and Kim Grüttner and Philipp Ittershagen and Björn Koopmann and Frank Poppen and Ingo Stierand; Proceedings of the Workshop on Design Automation for CPS and IoT (DESTION'19); 04 / 2019
MULTIC-Tooling
Eckard Böde and Werner Damm and Günter Ehmen and Martin Fränzle and Kim Grüttner and Philipp Ittershagen and Bernhard Josko and Björn Koopmann and Frank Poppen and Michael Siegel and Ingo Stierand; FAT-Schriftenreihe 316; 06 / 2019
2018
A Formal Semantics for Traffic Sequence Charts
Werner Damm and Eike Möhlmann and Thomas Peikenkamp and Astrid Rakow; Principles of Modeling - Essays Dedicated to Edward A. Lee on the Occasion of His 60th Birthday; July / 2018
A Hypervisor Architecture for Low-Power Real-Time Embedded Systems
Peio Onaindia and Tomaso Poggi and Mikel Azkarate-askatsua and Kim Grüttner and Maher Fakih and Salvador Peiro and Patricia Balbastre; Euromicro Conference on Digital System Design, DSD 2018, Prague, Czech Republic, August 29 – 31, 2018 ; 2018
Analyzing Consistency of Formal Requirements
Jan Steffen Becker; 18th International Workshop on Automated Verification of Critical Systems; 2018
Coherent Treatment of Time in the Development of ADAS/AD Systems: Design Approach and Demonstration
Günter Ehmen and Kim Grüttner and Björn Koopmann and Frank Poppen and Philipp Reinkemeier and Ingo Stierand; SAE World Congress Experience (WCX'18); 04 / 2018
Contracts for System Design
Benveniste, Albert and Caillaud, Benoît and Nickovic, Dejan and Passerone, Roberto and Raclet, Jean-Baptiste and Reinkemeier, Philipp and Sangiovanni-Vincentelli, Alberto and Damm, Werner and Henzinger, Tom and Larsen, Kim; Foundations and Trends in Electronic Design Automation; 2018
Efficient Splitting of Test and Simulation Cases for the Verification of Highly Automated Driving Functions
Eckard Böde, Matthias Büker, Ulrich Eberle, Martin Fränzle, Sebastian Gerwinn, Birte Kramer; Computer Safety, Reliability, and Security; September / 2018
