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
G
H
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
Dr. rer. nat. Christian Neurohr
E-Mail: christian.neurohr(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-593, Raum: SEG12
S
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
U
V
Sebastian Vander Maelen
E-Mail: Sebastian.vander.maelen(at)offis.de, Telefon: +49 441 9722-176, Raum: SEG08
W
Projekte
H
haptik
Handelbarkeit von physischen Gütern durch Token in Konsortialnetzwerken
Laufzeit: 2019 - 2022P
S
SET Level
Simulationsbasiertes Entwickeln und Testen von Level 4 und 5 Systemen
Laufzeit: 2019 - 2022V
VVMethoden
Verifikations- und Validierungsmethoden automatisierter Fahrzeuge Level 4 und 5
Laufzeit: 2019 - 2023Z
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
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
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
Identification and Quantification of Hazardous Scenarios for Automated Driving
Birte Kramer, Christian Neurohr, Matthias Büker, Eckard Böde, Martin Fränzle, Werner Damm; Model-Based Safety and Assessment; September / 2020
Incremental Contract-based Verification of Software Updates for Safety-Critical Cyber-Physical Systems
Yosab Bebawy, Houssem Guissouma, Sebastian Vander Maelen, Janis Kröger, Georg Hake, Ingo Stierand, Martin Fränzle, Eric Sax, Axel Hahn; The 2020 International Conference on Computational Science and Computational Intelligence (CSCI'20); 12 / 2020
Partial Consistency for Requirement Engineeringwith Traffic Sequence Charts
Jan Steffen Becker; Software Engineering Workshops 2020; 2020
