• Automatische Steuerung und Überwachung verschiedener Arten von industriellen, wissenschaftlichen und geschäftlichen Prozessen;
• Als großes System fungieren und Aufgaben und Rollen verteilen;
• interdisziplinäre Rahmenbedingungen verlangen;
• stark voneinander abhängig sind;
• Sind abhängig von Netzteilen, Informationssystemen usw.
• wichtige Interaktion mit anderen CPS und verschiedenen Systemen erfordern;
• ihre Leistung kontinuierlich verbessern;
• Kann sich in Echtzeit anpassen und ändern;
• Notwendigkeit leistungsfähiger Entscheidungssysteme;
• Verteilen Sie verbundene Systeme von Systemen.
CPS als soziales und kulturelles System
Der Ursprung des Begriffs Cyber stammt aus dem Altgriechischen κῠβερν-ήτης oder „kubernetes“, was Führer, Gouverneur und Steerman oder Pilot bedeutet.
Der Begriff hat ursprünglich keine Verbindung zu Elektronik oder Computern. Es wurde vom Mathematiker Norbert Wiener eingeführt. Cyber ist daher eher eine Form von Governance und gerichteter Technologie, in der die Wissenschaft direkt mit der physischen Welt interagieren kann. Dies bezieht sich in der Sci-Fi-Literatur auf das bekannte Paradigma der „Herrschaft der Maschinen“, das in mehreren Filmen populär gemacht wurde. Das Konzept ist eng mit der Idee der Androiden verbunden.
Der Begriff Cyber-Space, Cyber-Kultur, Cyber-Geld, Cyber-Krieg oder Cyber-Kämpfer ist beispielsweise die soziale und kulturelle Repräsentation von Cyber-Physikalischen Systemen.
Ein Autor wie Philip K Dick zum Beispiel repräsentiert durch seine Bücher sehr gut die Cyber-Kultur und ihre Auswirkungen auf den Alltag, wo die Gefahren und Schwierigkeiten solcher Systeme – die manchmal das Leben selbst nachahmen können – Menschen oder Tiere – sind abgebildet.
Länder wie die USA oder Japan leben mit einer klar dominierenden Cyberkultur, in der die „traditionelle“ Gesellschaft verschwunden ist und in der CPS eine starke und zunehmende Rolle spielt. Dies führt zu kulturellen Konzepten wie den Bewegungen ‘CyberPunk’ und ‘CypherPunks’, bei denen Hacker entweder autonom (wie in den Filmen ‘Matrix’) oder von einer Regierung regiert mit einem tyrannischen Cyber-Physical System (das alle CPS kontrolliert) kämpfen und interagieren Elite.
CPS als Disziplin
Als Disziplin kann CPS als technologieorientiertes Engineering angesehen werden, das mathematische Modelle erfordert. CPS verbinden abstrakte mathematische Modelle (die seit Jahrhunderten entwickelt wurden) mit jüngsten Fortschritten in der Computertechnologie (die nur einige Dutzend Jahre alt werden). CPS beinhaltet einerseits Abstraktion in Bezug auf dynamische Systeme, lineare Algorithmen, Differentialgleichungen usw. Datenverarbeitung über Computer hingegen nach dem Turing-Church-Modell.
CPS ist daher eine hybride Disziplin, die Mathematik, Ingenieurwesen, Technologie und Informatik miteinander verbindet.
Kognitive CPS / Smart Devices
Hier ist eine Liste möglicher Szenarien mit kognitivem CPS, z. B. häufig „Smart-Something“:
Audio-Player, der die Lautstärke abhängig von verschiedenen externen Bedingungen selbst anpasst („Smart-Audio-Player“)
Ein Auto, das die Geschwindigkeit je nach Verkehrslage selbst anpasst („Smart Car“)
Websites, die zusätzliche Sicherheitsmaßnahmen zur Identifizierung festlegen, da sie potenzielle abnormale und verdächtige Aktivitäten erkennen
Haus, das die Temperatur automatisch reguliert und den Energieverbrauch anpasst („Smart House“ / Domotics, „Smart Grid“ usw.)
Beachten Sie, dass das Konzept eines selbstregulierenden Systems alles andere als neu ist. Es gibt viele Nicht-CPS-Geräte, die eine Selbstregulierung (Thermostate…) erreichen können, ohne dass ein digitaler Prozessor oder digitale Sensoren erforderlich sind.
Diese Szenarien können jedoch möglicherweise zu Situationen führen, in denen Maschinen im Namen der Benutzer entscheiden, was für sie gut / oder schlecht ist. Solche Situationen, die gut, lustig oder sogar gefährlich sein könnten, wurden in der „Sci-Fi“ -Literatur ausführlich und ausführlich beschrieben.