Computergestützte Methoden
Wir erforschen rechnergestützte Ansätze, um die neuen Automatisierungs- und Regelkonzepte in der Praxis umzusetzen und in skalierbare Gesamtsysteme zusammenzuführen. Wir entwickeln die notwendigen Hardware-Konzepte sowie Sicherheitswerkzeuge, um die Systeme unter anderem vor Cyberangriffen zu schützen.
Die im Arbeitspaket «Methodische Grundlagen» entwickelten hierarchischen Regelkonzepte und mathematischen Methoden sollen auf reale Systeme übertragen werden: Dazu müssen Computereinheiten in zahlreichen dezentralen Systemkomponenten lokale Berechnungen durchführen, miteinander kommunizieren und sich untereinander koordinieren. Und das ganze System muss robust und sicher funktionieren. Dazu befassen wir uns mit folgenden Forschungsthemen:
- Scalable and correct by design synthesis In der Realität machen Rahmenbedingungen wie begrenzte Rechenkapazitäten, Übertragungsgeschwindigkeiten oder Energieversorgung Kompromisse bei der Umsetzung der Regelstrategien in einzelnen Komponenten notwendig. Trotzdem muss das ganze Regelnetz funktionieren. Dazu entwickeln wir skalierbare Designmethoden, abgestimmte Algorithmen und neuartige eingebettete Systeme, die optimal zusammenspielen und ein verteiltes, hierarchisches Regelsystem formen.
- Secure cyber-physical systems Die Digitalisierung bietet viele Möglichkeiten für eine zunehmende Automatisierung, aber auch neue Risiken im Bereich der Cyber-Sicherheit. Diese Risiken müssen in systemrelevanten Bereichen wie dem Energienetz, dem Transportwesen und in industriellen Prozessen minimiert oder idealerweise eliminiert werden. Deshalb entwickeln wir Cyber-Sicherheitswerkzeuge, um die Automatisierungssysteme widerstandsfähig gegen böswillige Angriffe zu machen.
