Lebenslauf

Studium der Elektro- und Informationstechnik am Karlsruher Institut für Technologie (KIT). Bachelorarbeit 2013 am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS). Praktische Tätigkeit in der Web-of-Things Research Group der SIEMENS AG in Berkeley, CA/USA. Masterarbeit am Institut für Regelungs- und Steuerungssysteme (IRS) zum Thema „Inverse Optimization for Identification of Human Behavior in a Cooperative Scenario“ (2016).
Seit Juli 2016 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS.

Forschung

Modellierung kooperativer Zielfindungsprozesse

Obwohl sich der Automatisierungsgrad immer weiter erhöht, gibt es Beispiele, bei denen eine vollständige Automatisierung nicht sinnvoll ist. Die Gründe hierfür sind etwa zu hohe Entwicklungs- und Umsetzungskosten. Außerdem ist bei vielen Anwendungsfällen ein gradueller Übergang von einer rein manuellen Arbeitsweise zur vollkommenen Automatisierung vorteilhaft.

Ein Lösungsansatz für diese Herausforderungen ist die Kooperation von Mensch und Automation. In einer solchen Kooperation können die jeweiligen Partner sich mit ihren individuellen Stärken ergänzen. Der Mensch kann z. B. seine Flexibilität und Kreativität, die Automation ihre Ausdauer und Zuverlässigkeit einbringen.

Die Anwendungsgebiete solcher kooperativer Systeme sind vielfältig und reichen von Assistenzsystemen im Automobil über medizinische und rehabilitative Systeme zu verteilten und vernetzten Robotern in Fertigungsanlagen der Industrie 4.0.

Arbeiten Mensch und Maschine zusammen, müssen sie sich über das Aufgabenziel verständigen. Ziel dieser Forschung ist daher zum einen die Beschreibung des haptischen Einigungsprozesses von kooperierenden Menschen. Zum anderen soll die Automation befähigt werden an einem solchen Einigungsprozess eigenständig teilzunehmen, diesen zu verstehen und im Idealfall aktiv beeinflussen zu können. Grundlage hierfür könnten neuartige verteilte Schlussfolgerungsmethoden auf Basis ereignisdiskreter, hybrider Systeme sein, die auch klassische regelungstechnische Eigenschaften wie Stabilität des kooperativen Gesamtsystems garantieren.

Lehre

Offene Abschlussarbeiten
Titel	Typ
Interfacedesign für autonome Fahrzeuge	Bachelorarbeit
Experiment zur Validierung kooperativer Fahrer-Fahrzeug-Interaktionsmodelle	Bachelorarbeit
Lernverfahren für Künstliche Intelligenz in kooperativen Entscheidungssituationen	Masterarbeit

Laufende Abschlussarbeiten
Titel	Typ	Bearbeiter
Implementierung kooperativer Fahrerassistenz auf Basis der Spieltheorie	Masterarbeit	Maximilian Wörner
Kooperative Methoden für das Autonome Fahren	Masterarbeit	Toshiaki Sebastian Tanaka

Publikationen

2020

The n-Stage War of Attrition and its Inverse Game Towards its Application in Human-Machine Cooperative Decision Making.
Rothfuß, S.; Tanaka, T. S.; Inga, J.; Hohmann, S.
2020. 2020 59th IEEE Conference on Decision and Control (CDC), Jeju Island, Korea (South), Korea (South), 14-18 Dec. 2020, 5386–5393, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC42340.2020.9303952
A Study on Human-Machine Cooperation on Decision Level.
Rothfuß, S.; Wörner, M.; Inga, J.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), Toronto, ON, Canada, 11-14 Oct. 2020, 2291–2298, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC42975.2020.9282813
Cooperative Decision Making in Cooperative Control Systems by Means of Game Theory.
Rothfuß, S.; Steinkamp, J.; Flad, M.; Hohmann, S.
2020. Frontiers of Dynamic Games : Game Theory and Management, St. Petersburg, 2019. Ed.: L.A. Petrosyan, 245–265, Birkhäuser. doi:10.1007/978-3-030-51941-4_15

2019

A Concept for Human-Machine Negotiation in Advanced Driving Assistance Systems.
Rothfuss, S.; Schmidt, R.; Flad, M.; Hohmann, S.
2019. IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC), Bari, 06.10.-09.10.2019, 3116–3123, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2019.8914282
Cooperative Decision Making in Cooperative Control Systems by means of Game Theory.
Rothfuß, S.; Steinkamp, J.; Flad, M.; Hohmann, S.
2019, Juli 4. 13th International Conference Game Theory and Management (GTM 2019), Sankt Petersburg, Russland, 3.–5. Juli 2019
Decentralized Path Planning for Cooperating Autonomous Vehicles.
Rothfuß, S.; Prezdnyakov, R.; Flad, M.; Hohmann, S.
2019. AUTOREG, Mannheim, 2-3 Juli, 2019, 271–284, VDI Verlag
Decentralized path planning for cooperating autonomous mobile units.
Rothfuß, S.; Prezdnyakov, R.; Flad, M.; Hohmann, S.
2019. Forschung im Ingenieurwesen, 1–11. doi:10.1007/s10010-019-00339-4

2018

A Steering Experiment Towards Haptic Cooperative Maneuver Negotiation.
Rothfuß, S.; Grauer, F.; Flad, M.; Hohmann, S.
2018. Proceedings 2018 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics SMC 2018, 7-10 October 2018, Miyazaki, Japan, 3207–3212, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2018.00543

2017

Inverse Reinforcement Learning for Identification in Linear-Quadratic Dynamic Games.
Köpf, F.; Inga, J.; Rothfuß, S.; Flad, M.; Hohmann, S.
2017. IFAC-PapersOnLine, 50 (1), 14902–14908. doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.2537
Inverse Optimal Control for Identification in Non-Cooperative Differential Games.
Rothfuß, S.; Inga, J.; Köpf, F.; Flad, M.; Hohmann, S.
2017. IFAC-PapersOnLine, 50 (1), 14909–14915. doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.2538
Inverse Optimierung in linear-quadratischen dynamischen Spielen.
Inga, J.; Rothfuß, S.; Köpf, F.; Hohmann, S.
2017. GMA-Fachausschuss 1.50 Workshop "Grundlagen vernetzter Systeme", Günzburg, 29.-31. Mai 2017

2016

UberManufacturing: A goal-driven collaborative industrial manufacturing marketplace.
Mayer, S.; Plangger, D.; Michahelles, F.; Rothfuss, S.
2016. 6th International Conference on the Internet of Things, IOT 2016; Stuttgart; Germany; 7 November 2016 through 9 November 2016, 111–119, Association for Computing Machinery (ACM). doi:10.1145/2991561.2991569

2014

Integration of an Active Brake Pedal Simulator in the CarMaker Environment for Design and Evaluation of Haptic Driver Assistance Systems.
Rothfuss, S.; Flad, M.; Diehm, G.
2014. IPG Automotive applay and innovate
Active Brake Pedal Feedback Simulator Based on Electric Drive.
Flad, M.; Rothfuss, S.; Diehm, G.; Hohmann, S.
2014. SAE 2014 World Congress & Exhibition, Detroit, Michigan, USA, April 8 - 10, 2014
Active Brake Pedal Feedback Simulator Based on Electric Drive.
Flad, M.; Rothfuss, S.; Diehm, G.; Hohmann, S.
2014. SAE International journal of passenger cars, 7 (1), 189–200. doi:10.4271/2014-01-0325
Integration of an Active Brake Pedal Simulator in the CarMaker Environment for Design and Evaluation of Haptic Driver Assistance Systems.
Rothfuß, S.; Flad, M.; Hohmann, S.
2014. apply & innovate 2014 - IPG Technologiekonferenz, Karlsruhe, 23. - 24. September 2014