- Applied Artificial Intelligence (AAI)
- Architecture Frameworks (AF)
- Cyber-Resilient Architectures and Security (CRAS)
- Embedded System Design (ESD)
- Human Machine Cooperation (HMC)
- Multi-Scale Multi-Rate Simulation (MS²)
- Sustainability
- Safety Relevant Cyber Physical Systems (SRCPS)
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 
D
F
G
H
L
Prof. Dr. rer. nat. Sebastian Lehnhoff
E-Mail: sebastian.lehnhoff(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-240, Raum: O50
M
Dr.-Ing. Frerk Müller-von Aschwege
E-Mail: frerk.mueller-von.aschwege(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-146, Raum: E50
N
U
Projekte
2020
Digitale Küste
Laufzeit: 2020 - 2021
2019
VVMethoden
Verifikations- und Validierungsmethoden automatisierter Fahrzeuge Level 4 und 5
Laufzeit: 2019 - 2023 haptik
Handelbarkeit von physischen Gütern durch Token in Konsortialnetzwerken
Laufzeit: 2019 - 20222018
IntelliMar
Intelligente Assistenz- und Analysesysteme zur Früherkennung und Bewältigung von maritimen Gefahrensituationen
Laufzeit: 2018 - 20212016
AutoMate
Automation as accepted and Trusted TeamMate to enhance traffic safety and efficiency
Laufzeit: 2016 - 2019 ENABLE-S3
European Initiative to Enable Validation for Highly Automated Safe and Secure Systems
Laufzeit: 2016 - 2019 SafePower
Safe and secure mixed-criticality systems with low power requirements (Leider nur in Englisch verfügbar.)
Laufzeit: 2016 - 20182015
CP-SETIS
Towards Cyber-Physical Systems Engineering Tools Interoperability Standardisation
Laufzeit: 2015 - 2017 Publikationen
2021
Design Decisions in the Construction of Traceability Information Models for Safe Automotive Systems
Jan-Philipp Steghöfer and Björn Koopmann and Jan Steffen Becker and Mikaela Törnlund and Yulla Ibrahim and Mazen Mohamad; Proceedings of the 29th IEEE International Requirements Engineering Conference (RE'21); 09 / 2021
Extension of Contracts for Variability Modeling and Incremental Update Checks of Cyber Physical Systems
Houssem Guissouma, Janis Kröger, Sebastian Vander Maelen, Eric Sax; 2021 IEEE International Symposium on Systems Engineering (ISSE). Hrsg.: Institute of Electrical and Electronics Engineers IEEE; 09 / 2021
Handling of Operating Modes in Contract-based Timing Specifications
Janis Kröger and Björn Koopmann and Ingo Stierand and Nadra Tabassam and Martin Fränzle; Proceedings of the 15th International Verification and Evaluation of Computer and Communication Systems (VECoS'21); 11 / 2021
Increasing the Safety of Adaptive Cruise Control Using Physics-Guided Reinforcement Learning
Jurj, Sorin Liviu and Grundt, Dominik and Werner, Tino and Borchers, Philipp and Rothemann, Karina and Möhlmann, Eike; Energies; 2021
Maintaining safety requirements of updated maritime surveillance systems
Georg Hake, Sebastian Vander Maelen, Axel Hahn; IFAC-PapersOnLine; November / 2021
Paradigms in Scenario-Based Testing for Automated Driving
Tino Brade, Birte Kramer, Christian Neurohr; ISEEIE 2021: 2021 International Symposium on Electrical, Electronics and Information Engineering; 2021
Project Overview for Step-Up!CPS - Process, Methods and Technologies for Updating Safety-critical Cyber-physical Systems
Thomas Strathmann,Georg Hake, Houssem Guissouma; Carl Philipp Hohl, Yosab Bebawy, Sebastian Vander Maelen, Andrew Koerner; 2021 Design, Automation Test in Europe Conference Exhibition (DATE); 07 / 2021
Testing a Battery Management System via Criticality-Based Rare Event Simulation
Grujic, Daniel and Henning, Tabea and Garcıa, Emilio José Calleja and Bergmann, Andre; Proceedings of the 9th Workshop on Modeling and Simulation of Cyber-Physical Energy Systems; 2021
The MobSTr Dataset – An Exemplar for Traceability and Model-based Safety Assessment
Jan-Philipp Steghöfer and Björn Koopmann and Jan Steffen Becker and Ingo Stierand and Marc Zeller and Maria Bonner and David Schmelter and Salome Maro; Proceedings of the 29th IEEE International Requirements Engineering Conference (RE'21); 09 / 2021
2020
Challenges of engineering safe and secure highly automated vehicles (White Paper)
Nadja Marko andEike Möhlmann andDejan Nickovic andJürgen Niehaus andPeter Priller andMartijn Rooker; 08 / 2020
