أساسيات الأنظمة السيبرانية الفيزيائية: النمذجة والمحاكاة

في عصر تحكم فيه البرمجيات كل شيء بدءًا من الأجهزة الطبية وصولًا إلى شبكات الطاقة الذكية، يعد فهم التقاطع بين الكود الرقمي والعالم المادي أمرًا ضروريًا. تقدم هذه الدورة التدريبية لمحة عن مجال الأنظمة السيبرانية الفيزيائية (CPS)، حيث تتشابك الخوارزميات الحسابية والمكونات المادية بعمق. ستتعلم كيفية سد الفجوة بين المنطق المنفصل والديناميكيات الفيزيائية المستمرة لإنشاء أنظمة فعالة ويمكن التنبؤ بها. بنهاية هذه الدورة، ستتمكن من تمثيل التفاعلات المعقدة بين الأجهزة والبرامج باستخدام تقنيات نمذجة صارمة. ستكتسب فهمًا واضحًا لكيفية التنبؤ بسلوك النظام من خلال المحاكاة قبل النشر. ما ستتعلمه: - فهم المصطلحات الأساسية للأنظمة السيبرانية الفيزيائية، بما في ذلك المستشعرات والمشغلات ووحدات التحكم المضمنة - نمذجة العمليات الفيزيائية المستمرة باستخدام المعادلات التفاضلية والمنطق المتقطع الزمني - تطبيق آلات الحالة المنتهية والمحاكيات الهجينة لوصف انتقالات النظام المعقدة - ممارسة تقنيات المحاكاة لتقييم كيفية تأثير الخوارزميات الرقمية على النتائج الفيزيائية - استكشاف المفاهيم الحديثة مثل التوائم الرقمية ودورها في مراقبة النظام في الوقت الفعلي - فهم مبادئ التصميم الحرج للسلامة لضمان الموثوقية في البيئات المترابطة تبدأ الدورة بتعريفات أساسية وتاريخ تكامل الأنظمة، وتنتقل تدريجيًا إلى الأطر الرياضية والمنطقية المستخدمة لوصف الأنظمة الهجينة. ستتقدم من نماذج فيزيائية بسيطة إلى هياكل متطورة تحدد الأتمتة والروبوتات الحديثة. تم تصميم هذه الدورة للمبتدئين المهتمين بالهندسة أو علوم الكمبيوتر أو الأتمتة الصناعية. لا يلزم وجود خبرة سابقة في الأنظمة السيبرانية الفيزيائية. ابدأ في بناء المهارات اللازمة لتصميم عالم الغد المترابط.