Wenn ich einige der Artikel lese , auf die im Wikipedia-Artikel verwiesen wird , bin ich mit @Theran nicht einverstanden . Die Unterscheidung scheint ziemlich gut begründet zu sein, obwohl Wikipedia einen schlechten Job macht.
Der Begriff Embedded Systems (ES) gibt es seit den 60er Jahren und kann sich wohl auf alles beziehen, vom Flugzeug bis zum Furby. Ich denke, der Begriff Cyber-Physical Systems (CPS) wurde geprägt, um ihn von dem zu unterscheiden, was traditionell als eingebettete Systeme angesehen wird, nämlich nicht vernetzte "Boxen" mit geschlossenem Regelkreis, die in einem sehr genau definierten und eingeschränkten Bereich mit a arbeiten begrenzte Leistung zur Beeinflussung physischer Systeme. CPS hingegen verkörpern die Idee , global zu denken und lokal zu handeln (ich entschuldige mich bei Patrick Geddes ), das heißt, es handelt sich normalerweise um stark vernetzte Systeme, die in Abhängigkeit vom Zustand und den Handlungen anderer Veränderungen in einem lokalen physischen System bewirken Entitäten im breiteren Netzwerk.
Während viele Roboteranwendungen dieser Definition entsprechen und daher als cyber-physische Systeme bezeichnet werden können, sind dies viele nicht. Was meiner Meinung nach dem Robotergarten des MIT die Ehre verleiht, ist die Tatsache, dass die Roboter Teil eines umfassenderen, dezentralen Systems (PDF) sind. Es sind die mit Sensoren ausgestatteten Anlagen, die entscheiden, wann Bewässerung oder andere Dienstleistungen von den Robotern angefordert werden sollen, während die Roboter dann zwischen ihnen entscheiden, welche diese Anforderung erfüllen. Darüber hinaus werden nicht alle CPS als "Roboter" angesehen, beispielsweise als intelligentes Stromnetz.
Die Kybernetik beschäftigt sich , wie @Theran bemerkt hat, mit dem Studium von Steuerungssystemen und wird daher einen zentralen Bestandteil des Studiums von CPS bilden, hat aber auch ein breiteres Anwendungsspektrum in Bereichen wie beispielsweise Mathematik, Wirtschaft und Soziologie.
Dieser Bericht über cyber-physische Systeme (PDF) von Edward Lee von UC Berkeley macht deutlich, dass CPS ein nächster Schritt in der Entwicklung eingebetteter Systeme mit vielen der gleichen Einschränkungen (Echtzeitfähigkeiten, Zuverlässigkeit) und einigen zusätzlichen Einschränkungen ist diejenigen (Robustheit, Anpassungsfähigkeit, Intelligenz, Vernetzung). Daher befasst sich das Gebiet der CPS teilweise mit der Entwicklung völlig neuer Ansätze für die Hard- und Softwarearchitektur. Zum Beispiel:
Ich glaube jedoch, dass CPS-Systeme, um ihr volles Potenzial auszuschöpfen, grundlegend neue Technologien erfordern werden. [...] Ein Bottom-up-Ansatz besteht darin, Computerarchitekturen zu modifizieren, um ein präzises Timing zu erzielen. Up-Ansätze sind Top-Down-Lösungen, die sich auf das Konzept des modellbasierten Designs konzentrieren. [...] Bei diesem Ansatz werden "Programme" durch "Modelle" ersetzt, die das interessierende Systemverhalten darstellen. Software wird aus den Modellen synthetisiert.
Lees Gedanken werden in dieser Embedded Computing-Kolumne (PDF) von Wayne Wolf von Georgia Tech wiederholt .
Immerhin haben wir schon lange Computer an Sachen angeschlossen. Warum brauchen wir vielleicht einen neuen Begriff, um zu beschreiben, was wir seit Jahren tun? [...] Wir haben eine überraschend kleine Menge an Theorie, um zu erklären, wie computergestützte Steuerungssysteme zu entwerfen sind. Die Theorie der cyber-physikalischen Systeme versucht, diesen Mangel zu beheben. [...] Cyber-physische Systeme setzen sich in Echtzeit aktiv mit der realen Welt auseinander und verbrauchen reale Energie. Dies erfordert ein neues Verständnis von Computer als physischer Handlung - eine große Veränderung für Computer.
Ich empfehle, beide Artikel zu lesen, um einen guten Überblick darüber zu erhalten, wie sich CPS von "bloßen" eingebetteten Systemen unterscheidet. Cyberphysicalsystems.org hat auf seiner Homepage eine Konzeptkarte von CPS, die viele Aspekte der Entwicklung von CPS anschaulich veranschaulicht.
Keine der Quellen, die ich gefunden habe, hat den Ursprung jemandem zugeschrieben. Viele Papiere definierten es ohne Zuschreibung, ohne es eindeutig als erste zu verwenden. Der Begriff taucht erstmals in der Literatur bis 2006 , aber bis zu diesem Zeitpunkt hatte die US National Science Foundation bereits einen organisierten Workshop über Cyber-Physical System darauf hindeutet, dass der Begriff bereits von damals.