Leitung: Prof. Dr.-Ing. Görschwin Fey
Laufzeit: seit 2024
Heute wird fast jedes technische System digital gesteuert. Solche digital gesteuerten Systeme verfügen über zahlreiche funktional unterschiedlich interagierende Subsysteme, Systemebenen und Verbindungen zu anderen Systemen. Viele Probleme, die während ihres Designs und Betriebs auftreten, sind auf eingeschränktes Verständnis und daraus resultierende Unstimmigkeiten an ihren Schnittstellen zurückzuführen. Um solche Irrtümer zu vermeiden, sind gegenseitige Erklärungen für verständliches Verhalten gegenüber anderen Systemen, Designern, Entwicklern und Betreibern erforderlich. Von Entwerfenden kann nicht erwartet werden, dass sie alle Komponenten eines Cyber-Physical Systems (CPS) und der Umgebung vollständig verstehen. Dennoch benötigen beispielsweise Softwareentwicklerinnen nachvollziehbare Erklärungen zu Erwartungen und Garantien eines physischen Prozesses, der direkt oder indirekt mit dem Programm interagiert. In einer idealen modellbasierten Designwelt wäre dies alles, in geeigneten Designspezifikationen verfügbar. Realistisch gesehen sind diese jedoch punktuell und auf Präzision ausgerichtet und erfordern als Ergänzung verständliche Erklärungen. Das Graduiertenkolleg CAUSE geht diese Probleme an, indem es digital gesteuerte Systeme für Entwicklung, Nutzung und andere Systeme selbsterklärend gestaltet. Während der Begriff „Erklärung“ in Bezug auf Verstehen, Denken und Arguemntieren in vielen Disziplinen intensiv diskutiert wurden, stellen wir eine Definition für unsere Sicht bereit, die zu unseren Formalismen passt: Eine Erklärung ist eine Information, die von einem (selbsterklärenden) System einem Adresssystem rechtzeitig bereitgestellt wird; die Erklärung ermöglicht es dem Adresssystem, Konsequenzen aus Entscheidungen oder Wissensinkonsistenzen aufzudecken, die andernfalls unzugänglich bleiben; anhand der Erklärung kann das Adresssystem diese Schlussfolgerungen ziehen, ohne alle Einzelheiten der Interaktion zu kennen. CAUSE konzentriert sich auf die technischen, logischen und algorithmischen Grundlagen von Selbsterklärungsfähigkeiten und deren Integration in die System-Engineering-Methodik auf allen Abstraktionsebenen, die für den Entwurf digitaler Systeme relevant sind. Mit der Verfügbarkeit eines umfassenden Demonstrators zur Erporbung von Theorien und Methoden ist CAUSE einzigartig. CAUSE umfasst drei Institutionen, die ein Konsortium bilden, das sich mit Hardware, Software und Systemen sowie theoretischen Grundlagen, Entwicklungsmethoden und praktischen Anwendungen auskennt. In CAUSE durchdringen Doktorandinnen und Doktoranden die Forschung zu neuartigen Systemdesignkonzepten, die eine Selbsterklärung ermöglichen. Sie werden wissenschaftlich Unabhängig und erwerben zeitgemäße Fähigkeiten zur verteilten Teamarbeit, zur Arbeit in unterschiedlichen Kooperationskontexten, zur Anpassung an unterschiedliche Wissenshintergründe und zur intensiven technischen Kommunikation. (Quelle: DFG GEPRIS)
Sprecher für die TUHH: Prof. Carsten Gertz
Laufzeit: seit 2022
Im Angesicht von Städtewachstum, Klimawandel und Ressourcenausbeutung – und aktuell verstärkt durch die Corona-Pandemie – gilt für die Zukunft der Stadt ein absoluter Imperativ: Handelt! Städte haben sich dabei zu entscheidenden Orten entwickelt, an denen Zukunftspfade entworfen, prognostiziert, gestaltet und offen ausgehandelt werden. Das vorgeschlagene Graduiertenkolleg befasst sich mit auf den gebauten Raum ausgerichteten Aktivitäten, entlang derer ExpertInnen und administrative AkteurInnen versuchen, auf die erwarteten Bedrohungen und Risiken für Stadtgesellschaften zu reagieren. Diese Aktivitäten werden als „urban future-making“ bezeichnet. Die zentrale Frage ist, wie (oder ob) reflexives und verantwortliches Handeln bezogen auf die zukünftige Gestaltung der städtischen Umwelt unter aktuellen Bedingungen möglich ist, d.h. angesichts multipler Krisenlagen, die Unsicherheiten erhöhen und professionelle Routinen und etablierte Ansätze in Frage stellen. Das Vorhaben betrachtet dabei insbesondere die Gruppe der bau- und planungsbezogenen Professionellen. Solche Urban Future-Makers sind in Behörden, in privaten Unternehmen, aber auch im Non-Profit-Bereich und in zivilgesellschaftlichen Initiativen zu finden.„Urban future-making“ – so die Ausgangsthese – wird wesentlich von zwei Spannungsfeldern geprägt. Das erste ist zeitlich: Zukünftige Herausforderungen verlangen grundlegenden Wandel, während die Gegenwart fordert, die bestehende Substanz der Stadt in den Blick zu nehmen. Das zweite Spannungsfeld bezieht sich auf räumliche Maßstabsebenen: Die Dringlichkeit zu handeln impliziert die Orientierung an multiplen globalen Interdependenzen. Die gebaute Stadt ist dagegen räumlich verankert und lokal. Vor dem Hintergrund dieser Spannungsfelder wird das Kolleg auf die gebaute Umwelt ausgerichtete Strategien und Interventionen untersuchen. Diese beziehen sich auf die Bereiche Mobilität, Energieversorgung und Materialeinsatz, in denen die Dringlichkeit umfassender Veränderungen besonders sichtbar ist. Das Vorhaben bringt WissenschaftlerInnen und DoktorandInnen aus den Sozialwissenschaften und aus bau- und planungsbezogenen Wissenschaften zusammen und ermöglicht interdisziplinäre Wissensproduktion für Stadtzukünfte. Im Austausch zwischen reflexionsorientierter und lösungsorientierter Forschung soll die Frage, wie Professionelle handeln könnten oder sollten, in einem systematischen Dialog mit empirischen Einsichten in das tatsächliche Handeln dieser Professionellen diskutiert werden. (Quelle: DFG GEPRIS)