سامانه‌های سایبر-فیزیکی ۲۰۲۲
Cyber-physical Systems 2022

ارائه‌ی یک نظریه‌ی جامع و منحصر‌به‌فرد در مورد سیستم‌های سایبرفیزیکی، با تمرکز بر نحوه‌ی تعامل فرآیندهای فیزیکی، داده‌ای و تصمیم‌گیری به عنوان یک کل پیچیده

سیستم‌های سایبرفیزیکی (CPS) در محیط‌های پیچیده با قابلیت‌های محاسباتی و فیزیکی یکپارچه عمل می‌کنند. این سیستم‌ها با توانایی تعامل با انسان از طریق روش‌های گوناگون، در حوزه‌های مختلفی مانند دستگاه‌های مجهز به اینترنت اشیا (IoT)، شبکه‌های هوشمند، سیستم‌های خودکار خودرو، نظارت پزشکی و رباتیک توزیع‌شده کاربرد دارند. روش‌های مهندسی موجود قادر به حل مسائل فنی هستند، اما استقرار CPS در یک جامعه‌ی شبکه‌محور، نیازمند یک نظریه‌ی جامع در مورد سیستم‌های سایبرفیزیکی است که فراتر از مطالعات موردی خاص و توسعه‌ی فناوری‌های مرتبط با آنها باشد.

سیستم‌های سایبرفیزیکی: نظریه، روش‌شناسی و کاربردها، یک راهنمای نظری-روش‌شناختی منحصربه‌فرد برای ارزیابی سیستم‌هایی است که در آن‌ها پردازش پیچیده‌ی اطلاعات، رفتار فرآیندهای فیزیکی را تعیین می‌کند. این کتاب با استفاده از یک رویکرد سیستماتیک، مبانی سایبرنتیک، علوم پیچیدگی، مهندسی سیستم، مفاهیم داده و اطلاعات، فرآیند انتشار داده، نظریه گراف و موارد دیگر را شرح می‌دهد. خوانندگان، نظریه‌ی کلی، چارچوب روش‌شناختی و ابزارهای تحلیلی را برای ارزیابی و طراحی CPS برای کاربردها در حمل‌ونقل، انرژی، ارتباطات، مراقبت‌های بهداشتی، ارتش و صنعت دریافت می‌کنند.

* ارائه‌ی چارچوبی برای سنجش عملکرد سیستم‌های سایبرفیزیکی مختلف و ارزیابی اثرات بالقوه تهدیدات سایبری گوناگون
* ارائه‌ی یک نظریه از CPS متشکل از لایه‌های فیزیکی، داده‌ای و نظارتی مستقل اما وابسته به هم
* بحث در مورد رویکردهای تصمیم‌گیری ریشه در نظریه احتمال، نظریه اطلاعات، علوم پیچیدگی و نظریه بازی‌ها
* کمک به خوانندگان برای انجام یک ارزیابی نظام‌مند از موضوعات پرطرفدار مانند هوش مصنوعی، 5G، اینترنت انرژی، بلاک‌چین و مالکیت داده
* ارائه‌ی تجزیه و تحلیل گسترده از سیستم‌های سایبرفیزیکی مختلف در حوزه‌های گوناگون

سیستم‌های سایبرفیزیکی: نظریه، روش‌شناسی و کاربردها، برای دانشجویان کارشناسی و کارشناسی ارشد، محققان و متخصصان در مهندسی برق و کامپیوتر و سایر رشته‌های فنی، یک کتاب ضروری است.

Provides a unique general theory of cyber-physical systems, focusing on how physical, data, and decision processes are articulated as a complex whole

Cyber-physical systems (CPS) operate in complex environments systems with integrated physical and computational capabilities. With the ability to interact with humans through variety of modalities, cyber-physical systems are applied across areas such as Internet of Things (IoT)-enabled devices, smart grids, autonomous automotive systems, medical monitoring, and distributed robotics. Existing engineering methods are capable of solving technical problems, yet the deployment of CPS in a net-enabled society requires a general theory of cyber-physical systems that goes beyond specific study cases and their associated technological development.

Cyber-physical Systems: Theory, Methodology, and Applications is a unique theoretical-methodological guide to assessing systems where complex information processing defines the behavior of physical processes. Using a systematic approach, the book describes the fundamentals of cybernetics, complexity sciences, system engineering, concepts of data and information, the data dissemination process, graph theory, and more. Readers are provided with the general theory, methodological framework, and analytical tools to assess and design CPS for applications in transport, energy, communication, health care, the military, and industry.

• Provides a framework for measuring the performance of different cyber-physical systems and assessing the potential impact of various cyber-threats
• Proposes a theory of CPS comprised of autonomous but interdependent physical, data, and regulatory layers
• Discusses decision-making approaches rooted in probability theory, information theory, complexity sciences, and game theory
• Helps readers perform a systemic impact evaluation of trending topics such as Artificial Intelligence, 5G, Energy Internet, blockchain, and data ownership
• Features extensive analysis of various cyber-physical systems across different domains

Cyber-physical Systems: Theory, Methodology, and Applications is a must-read for undergraduate and graduate students, researchers, and practitioners in electrical and computer engineering and other technical fields.