Alle Lernmaterialien für deinen Kurs Cyber-Physical Systems

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Universität Erlangen-Nürnberg

Master of Science Informatik

Prof. Dr.

2024

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Cyber-Physical Systems - Cheatsheet
Cyber-Physical Systems - Cheatsheet Definition und Merkmale von Cyber-Physical Systems Definition: Cyber-Physical Systems (CPS) sind integrations von computation, networking und physical processes. Sie bestehen aus eingebetteten Systemen und sind in der Lage, physische und cyberbasierte Komponenten zu koordinieren. Details: Enge Verknüpfung von physikalischen Prozessen und Software Echtzeitfähigke...

Cyber-Physical Systems - Cheatsheet

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Cyber-Physical Systems - Exam
Cyber-Physical Systems - Exam Aufgabe 1) Angenommen, Du arbeitest an der Entwicklung eines Cyber-Physical Systems (CPS) für autonomes Fahren. Das System besteht aus einer Vielzahl von Sensoren (z.B. Kameras, Lidar, Radar) und Aktoren (z.B. Lenkung, Bremsen). Diese Komponenten müssen in Echtzeit zusammenarbeiten, um sichere und effiziente Entscheidungen zu treffen. Das System ist in ein Netzwerk ei...

Cyber-Physical Systems - Exam

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Was sind Cyber-Physical Systems (CPS)?

Was zeichnet Cyber-Physical Systems hinsichtlich der Interaktion mit der Umgebung aus?

Wo finden Cyber-Physical Systems häufig Anwendung?

Was ist die Definition der Software- und Hardware-Integration?

Welches Hilfsmittel wird für Interoperabilität bei der Software- und Hardware-Integration verwendet?

Welches Protokoll wird oft bei der Datenkommunikation in der Software- und Hardware-Integration verwendet?

Was schützt die Vertraulichkeit in Cyber-Physical Systems (CPS)?

Welche Sicherheitsanforderung stellt sicher, dass Daten korrekt und vollständig sind?

Was ist der Zweck des Multilayer-Security-Ansatzes in CPS?

Was bedeutet Echtzeitkommunikation in Systemen?

Welche Protokolle sind wichtig für zeitkritische Netzwerke?

Welche Aspekte sind eng mit Echtzeitkommunikation verbunden?

Was sind verteilte Algorithmen in CPS?

Welche Methode wird zur Abstimmung zwischen verteilten Komponenten genutzt?

Welche Mechanismen sind wichtig für die Zuverlässigkeit in CPS?

Was ist Middleware in der Informatik?

Was sind Beispiele für Middleware?

Welche Aufgabe haben Kommunikationsprotokolle in CPS?

Welche Methoden zur Fehlererkennung werden in verteilten Systemen eingesetzt?

Nenne zwei Fehlertoleranzmechanismen für verteilte Systeme?

Welche Verfahren werden zur Fehlerbehebung in verteilten Systemen genutzt?

Was versteht man unter Datenminimierung in Cyber-Physical Systems (CPS)?

Welche Methode macht identifizierbare Daten in CPS unkenntlich?

Welche Maßnahme sorgt dafür, dass nur autorisierte Personen Zugriff auf Daten haben?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Cyber-Physical Systems an der Universität Erlangen-Nürnberg zu meistern:

01
01

Einführung in CPS

Diese Einheit bietet eine Einführung in die Grundlagen von Cyber-Physical Systems (CPS), deren Komponenten und Anwendungsfelder.

  • Definition und Merkmale von Cyber-Physical Systems
  • Komponenten und Aufbau von CPS
  • Anwendungsgebiete und praktische Beispiele
  • Herausforderungen in der Entwicklung und Implementierung
  • Zukünftige Entwicklungen und Trends
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02
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Systemarchitekturen

In diesem Abschnitt werden die verschiedenen Architekturen und Designansätze für Cyber-Physical Systems behandelt.

  • Grundlegende Architekturmodelle
  • Software- und Hardware-Integration
  • Modulare und skalierbare Designansätze
  • Middleware und Kommunikationsprotokolle
  • Energieeffiziente Architekturen
Karteikarten generieren
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Sicherheit und Datenschutz

Dieser Teil des Kurses beleuchtet die wichtigen Aspekte der Sicherheit und des Datenschutzes in Cyber-Physical Systems.

  • Bedrohungsmodelle und Sicherheitsanforderungen
  • Angriffsvektoren und Abwehrstrategien
  • Konzepte zur Sicherstellung von Datenschutz
  • Kryptographische Verfahren
  • Rechtliche Rahmenbedingungen und Compliance
Karteikarten generieren
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04

Echtzeitkommunikation

Der Abschnitt über Echtzeitkommunikation untersucht die Kommunikationsanforderungen und -protokolle für CPS.

  • Grundlagen der Echtzeitkommunikation
  • Zeitkritische Netzwerke
  • Kommunikationsprotokolle und -technologien
  • QoS (Quality of Service) Management
  • Latenz- und Fehlertoleranz
Karteikarten generieren
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Verteilte Systeme

In dieser Einheit werden die Prinzipien und Techniken von verteilten Systemen, die in CPS Anwendung finden, detailliert behandelt.

  • Grundlagen verteilter Systeme
  • Synchronisation und Konsistenzmechanismen
  • Fehlererkennung und -behebung
  • Verteilte Algorithmen
  • Beispiele und Fallstudien erfolgreicher verteilter CPS
Karteikarten generieren

Alles Wichtige zu diesem Kurs an der Universität Erlangen-Nürnberg

Cyber-Physical Systems an Universität Erlangen-Nürnberg - Überblick

Die Vorlesung 'Cyber-Physical Systems' an der Universität Erlangen-Nürnberg bietet Dir eine umfassende Einführung in die Welt der vernetzten Systeme, die digitale und physische Komponenten integrieren. Als Teil des Studiengangs Informatik, zielt diese Vorlesung darauf ab, Dir grundlegende Konzepte und Technologien näherzubringen, die notwendig sind, um cyber-physische Systeme zu verstehen und zu entwickeln. Die Themen reichen von der Einführung in CPS über Systemarchitekturen bis hin zu Sicherheit und Datenschutz. Ein besonderer Fokus liegt auch auf der Echtzeitkommunikation und den Herausforderungen in verteilten Systemen. Die Vorlesung erstreckt sich über 3 Semesterwochenstunden (SWS) und wird durch einen begleitenden Übungskurs ergänzt. Am Ende des Semesters wird das Wissen in einer schriftlichen Prüfung getestet. Die Vorlesung wird im Wintersemester angeboten.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Vorlesung umfasst 3 SWS (Semesterwochenstunden) und einen begleitenden Übungskurs

Studienleistungen: Schriftliche Prüfung am Ende des Semesters

Angebotstermine: Wintersemester

Curriculum-Highlights: Einführung in CPS, Systemarchitekturen, Sicherheit und Datenschutz, Echtzeitkommunikation, Verteilte Systeme

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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