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Systems Engineering for Industrial Cyber–Physical Systems Using Aspects

机译：使用方面的工业网络物理系统的系统工程

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One of the biggest challenges in cyber–physical system (CPS) design is their intrinsic complexity, heterogeneity, and multidisciplinary nature. Emerging distributed CPSs integrate a wide range of heterogeneous aspects such as physical dynamics, control, machine learning, and error handling. Furthermore, system components are often distributed over multiple physical locations, hardware platforms, and communication networks. While model-based design (MBD) has tremendously improved the design process, CPS design remains a difficult task. Models are meant to improve understanding of a system, yet this quality is often lost when models become too complicated. In this paper, we show how to use aspect-oriented (AO) modeling techniques in MBD as a systematic way to segregate domains of expertise and cross-cutting concerns within the model. We demonstrate these concepts on actor-oriented models of an industrial robotic swarm application and illustrate the use of AO modeling techniques to manage the complexity. We also show how to use AO modeling for design-space exploration.
机译：网络物理系统（CPS）设计的最大挑战之一是其固有的复杂性，异质性和多学科性质。新兴的分布式CPS集成了广泛的异构方面，例如物理动力学，控制，机器学习和错误处理。此外，系统组件通常分布在多个物理位置，硬件平台和通信网络上。尽管基于模型的设计（MBD）极大地改善了设计过程，但CPS设计仍然是一项艰巨的任务。模型旨在提高对系统的了解，但是当模型变得过于复杂时，这种质量通常会丢失。在本文中，我们展示了如何在MBD中使用面向方面（AO）的建模技术，作为一种系统的方式来分离模型中的专业知识和跨领域关注点。我们在工业机器人群应用程序的面向角色的模型上演示了这些概念，并说明了使用AO建模技术来管理复杂性。我们还将展示如何使用AO建模进行设计空间探索。

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