SENSE - Semantikbasierte Erklärung von Cyber-physical Systems

Verkehrssysteme, intelligente Gebäude, Fabriken und Energienetze sind hochkomplexe, dynamische Systeme, die die physische, digitale und menschliche Sphäre umfassen und daher als Cyber-Physical Systems (CPS) bezeichnet werden. Schätzungen zufolge verursachen solche kritischen Infrastrukturen rund 70 Prozent der österreichischen Treibhausgasemissionen.

Da CPS immer komplexer und dynamischer werden, nimmt ihre Transparenz hinsichtlich des Auftretens bestimmter Systemereignisse ab. Dies erschwert (technischen) Anlagenbetreiber*innen den sicheren und wirtschaftlichen Betrieb der Anlage und mindert zudem die Benutzer*innenfreundlichkeit.

Das SENSE-Projekt konzentriert sich auf die Erstellung von Explainable Cyber-Physical Systems (ExpCPS), in denen Systemereignisse den jeweiligen Interessengruppen erklärt werden können. Die Hypothese ist, dass Erklärungen von CPS-Ereignissen ihre Transparenz verbessern, zu erhöhter Effizienz und Benutzer*innenfreundlichkeit beitragen und sich auf die ökologische Nachhaltigkeit auswirken.

SENSE wird die ExpCPS-Forschung auf drei Arten vorantreiben:

Zunächst wird SENSE auf wissenschaftlicher Ebene die Anwendung von hochmodernen ExpCPS-Technologien auf Österreichs Schlüsselinfrastrukturen untersuchen, um damit Österreichs Souveränität bei der Verwaltung von CPS zu stärken.

Zweitens orientiert sich SENSE an zwei Anwendungsbeispielen der Bereiche Smart Grids und Smart Buildings, aus Österreichs größtem Smart City Living Lab,. Die technologischen Fortschritte werden für diese Anwendungsfälle in mehreren In-vitro- (simulationsbasierten) und In-vivo- (Living Lab-basierten)-Fallstudien untersucht.

Drittens werden die entwickelten Fallstudien die Grundlage für Benutzer*innenstudien bilden, die Daten zur Bewertung des Einflusses von Explainable Cyber Physical-Systems auf die Nachhaltigkeit durch neu entwickelte ökonomische Bewertungsmodelle liefern werden.