Vernetze und Kollaborative Multi-Agente Cyber-Physikalische Systeme

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Gerhard P. Fettweis
• Fachliche Zuordnung: Elektronische Halbleiter, Bauelemente und Schaltungen, Integrierte Systeme, Sensorik, Theoretische Elektrotechnik
• Förderung: Förderung von 2019 bis 2023
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 432189878

Ein Cyber-physikalisches System (CPS) beinhaltet Technologien für Computing, Kommunikation/ Vernetzung und Regelung. Trotz großer Anstrengungen bei der Technologieentwicklung für CPS waren die interdisziplinären Anstrengungen bei den grundlegenden Untersuchungen zur CPS-Technologie nur begrenzt. In diesem Gemeinschaftsprojekt mit der TU Dresden, der University of South Florida und der North Carolina State University werden wir Innovationen in den folgenden drei Disziplinen des Cyber-Physical Networking verfolgen: Computing, Communication und Control, kurz CoCoCo. In all diesen Disziplinen werden die bereichsübergreifenden Zusammenhänge berücksichtigt. Computing wird in Arbeitspaket A behandelt. Die angewandte Methodik wird hauptsächlich künstliche Intelligenz sein, insbesondere Reinforcement-Learning (RL). Der Grund dafür ist, dass sich RL als eine geeignete Methodik erwiesen hat, die es den Agenten ermöglicht, mit seiner Umgebung zu interagieren. Arbeitspaket B beschäftigt sich mit der Kommunikation, wobei die Netzwerk- Virtualisierung unsere bevorzugte Methode ist, da sie die Anpassungsfähigkeit an die komplexen Dynamiken und Abhängigkeiten von Kontrollagenten und Netzwerkaspekten ermöglicht. Regelung wird in Arbeitspaket C berücksichtigt. Der Rahmen für die Untersuchung der Kontrolle über drahtlose Netzwerke wird die Theorie der Netzleitsysteme sein, da sie gemeinsam die Kommunikations- und Steuerungsaspekte bei der Gestaltung von Steuerungssystemen mit Netzwerken auf der Schleife untersucht. Schließlich werden wir in Arbeitspaket D die wichtigsten Ergebnisse jedes dieser Arbeitspakete zusammenfassen und eine gemeinsame Bewertung durch Experimente vorschlagen. Wir erwarten, dass wir durch experimentelle Bewertung der Grenzen der aktuellen Theorien, die alle in diesem überzeugenden Bereich des vernetzten CPS zusammenlaufen, Erkenntnisse gewinnen und liefern können.

• DFG-Verfahren: Schwerpunktprogramme
• Teilprojekt zu: SPP 1914: Cyber-Physical Networking (CPN)
• Internationaler Bezug: USA
• Kooperationspartner: Professor Kwang-Cheng Chen; Professor Shih-Chun Lin