
M. Sc. Stefan Schwab
- Abteilungsleiter
- Gruppe:
FZI
Embedded Systems and Sensor Engineering (ESS) - Tel.: +49 721 9654-757
- schwabCbs6∂fzi de
FZI Forschungszentrum Informatik
Embedded Systems and Sensors Engineering (ESS)
Haid-und-Neu Str. 10-14
76131 Karlsruhe
Lebenslauf
Studium der Elektrotechnik am Karlsruher Institut für Technologie und der University of Newcastle Australia (Bachelor 2010). Praktische Tätigkeit im PreMaster Program der Robert Bosch GmbH am Forschungs- und Entwicklungsstandort Abstatt. Anschließend Studium der Elektrotechnik am KIT. Masterarbeit am IRS zum Thema „Identifikation eines Bewegungsmodells anhand gemessener Trajektorien“. Von 2013 bis 2018 wissenschaftlicher Mitarbeiter am IRS und Mitglied im Promotionskolleg des "Projekthaus eDrive". Seit 2018 Leiter der Abteilung "Control in Information Technology" (CIT, Direktor Prof. Hohmann) im Bereich ESS am Forschungszentrum Informatik (FZI)
Forschung
Klassische manuelle Entwicklungsverfahren sind zeitaufwändig und kostenintensiv. Der Einsatz von stark formalisierten Methoden zur Spezifikation, IMplemntierung und Verifikation bietet ein enormes Potential für Zeit- und Kostenersparnis. Formalisierte Methoden und Prozesse sind darüber hinaus weniger fehleranfällig und führen zu verlässlicheren Ergebnissen. Ein Nebeneffekt ist die Generierung von klareren Strukturen und Notationen was zu einer Steigerung des Systemverständnises führen kann.
Innerhalb der Forschungsgruppe „Systeme mit Garantien“ werden deshalb Methoden entwickelt, die eine derartige Formalsierung ermöglichen. Die verschiedenen Projekten der Forschungsgruppe bearbeiten dabei die verschiedenen Teilschritte eines Entwicklungsprozesses. Das Ziel ist die Erstellung eines einheitlichen Frameworks für Spezifikation, Reglerentwurf und Verifikation.
Die nötigen Voraussetzungen sollen intuitiv und einfach aufstellbar sein. Die Ergebnisse werden mit einem Vertrauensmaß versehen, das aus dem verwendeten Framework und der eingesetzten speziellen mathematischen Beschreibung resultiert. Insbesondere im Kontext von sicherheitskritischen Systemen (z.b. Fahrerassistenzsysteme, Autopiloten etc.) sind solche Angaben entscheidend. Durch die Verwendung des vorgeschlagenen Frameworks können Angaben über funktionale Eigenschaften sicherheitskritischer Systeme auf Basis von einfach zu überprüfenden Annahmen abgeleitet werden.
In meiner Forschung untersuche ich die garantierte Verifikation von hybriden dynamischen Systemen (auch bekannt als "Embedded System" oder "Cyber Physical System") durch Verwendung der Intervallarithmetik. Zur Bestimmung von sogenannten „inneren Einschließungen“ kommt eine spezielle Art der Intervallarithmetik, die sogenannte Kaucher-Intervallarithmetik zum Einsatz. Dieser neuartige Ansatz soll für regelungstechnische Fragestellungen entlang des kompletten Entwicklungsprozesses nutzbar gemacht werden.
Publikationen
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Driver Interaction at Intersections: A Hybrid Dynamic Game Based Model.
Lemmer, M.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), 2269–2276, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC42975.2020.9283079 -
Extended Nonlinear Dynamical Modeling and State Estimation for the Temperature Control of Loop Heat Pipes.
Gellrich, T.; Moeller, J.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), Montreal, QC, Canada, Canada, 24-26 Aug. 2020, 1015–1022, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206366 -
Shared-Control Concepts for Large Vehicle-Manipulators.
Varga, B.; Burkhardt, Y.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE 29th International Symposium on Industrial Electronics (ISIE), 197–203, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ISIE45063.2020.9152208 -
Limited-Information Cooperative Shared Control for Vehicle-Manipulators [in press].
Varga, B.; Shahirpour, A.; Lemmer, M.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) -
Validation of Cooperative Shared-Control Concepts for Large Vehicle-Manipulators.
Varga, B.; Shahirpour, A.; Burkhardt, Y.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2020. 2020 IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA41146.2020.9206372
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Nonlinear Model Identification Adaptive Heater Control Design for Loop Heat Pipes.
Gellrich, T.; Zhang, X.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. IEEE Conference on Control Technology and Applications (CCTA), 679–684, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CCTA.2019.8920525 -
Verification of hybrid systems using Kaucher arithmetic.
Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. Automatisierungstechnik, 67 (4), 316–325. doi:10.1515/auto-2018-0095 -
Control of Large Vehicle-Manipulators with Human Operator.
Varga, B.; Shahirpour, A.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. IFAC-PapersOnLine, 52 (30), 373–378. doi:10.1016/j.ifacol.2019.12.571 -
Guaranteed Verification of Dynamic Systems. Dissertation.
Schwab, S.
2019. Karlsruher Institut für Technologie (KIT). doi:10.5445/IR/1000097068 -
Regenerative Breaking Strategies for Electric Heavy Duty Trucks.
Rudolf, T.; Bischof, F.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. 6th SINO-EU Doctoral School for Sustainability Engineering (SESE 2019), Lissabon, Portugal, 22.–24. Juli 2019 -
Model predictive control and trajectory optimization of large vehicle-manipulators.
Varga, B.; Meier, S.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2019. IEEE International Conference on Mechatronics (IEEE ICM 2019), Ilmenau, March 18-20, 2019, 60–66, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/ICMECH.2019.8722886
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Modeling of Human-Centered Cooperative Control by Means of Tracking in Discrete Time Linear Quadratic Differential Games.
Lemmer, M.; Köpf, F.; Schwab, S.; Flad, M.; Hohmann, S.
2018. 1st IEEE International Conference on Artificial Intelligence and Knowledge Engineering, AIKE 2018; Laguna Hills; United States; 26 September 2018 through 28 September 2018, 156–161, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/AIKE.2018.00034 -
A Robust Fault Detection Method using a Zonotopic Kaucher Set-membership Approach.
Schwab, S.; Puig, V.; Hohmann, S.
2018. IFAC-PapersOnLine, 51 (24), 500–507. doi:10.1016/j.ifacol.2018.09.623 -
Automatisierte Verifikation hybrider Systeme am Beispiel eines Batteriemanagementsystems.
Schwab, S.; Hohmann, S.
2018. Entwurf komplexer Automatisierungssysteme : EKA 2018 : Beschreibungsmittel, Methoden, Werkzeuge und Anwendungen : 15. Fachtagung mit Workshop : 02. bis 03. März 2018 in Magdeburg. Hrsg.: Ulrich Jumar, Christian Diedrich, ifak / Otto-von-Guericke-Universität
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Verified Diagnosis of Safety Critical Dynamic Systems Based on Kaucher Interval Arithmetic.
Schwab, S.; Stark, O.; Hohmann, S.
2017. 20th IFAC World Congress, Toulouse, F, July 9-14, 2017, 13414–13421. doi:10.1016/j.ifacol.2017.08.1939 -
Examples on Verified Diagnosis of Safety Critical Dynamic Systems Based on Kaucher Interval Arithmetik.
Schwab, S.; Stark, O.; Hohmann, S.
2017, Juni 14. 10th Summer Workshop on Interval Methods, and 3rd International Symposium on Set Membership Applications, Reliability and Theory. (SWIM - SMART 2017), Manchester, UK, June 14 - 16, 2017 -
Automated Verification of Switched Systems Using Hybrid Identification.
Schwab, S.; Holzmüller, B.; Hohmann, S.
2017. Cyber Physical Systems : Design, Modeling, and Evaluation. 6th International Workshop, Pittsburgh, PA, October 6, 2016. Ed.: C. Berger, 87–100, Springer International Publishing. doi:10.1007/978-3-319-51738-4_7
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Verification of battery management systems using hybrid identification.
Schwab, S.; Hohmann, S.
2016. SINO-EU Doctoral School for Sustainability Engineering Harbin Institute of Technology (HIT), Harbin, China, 29th August – 03rd September, 2016
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Steering driver assistance system: A systematic cooperative shared control design approach.
Flad, M.; Otten, J.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2014. Proceedings - 2014 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), San Diego, CA, USA, October 5-8, 2014, 3585–3592, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2014.6974486 -
Necessary and sufficient conditions for the design of cooperative shared control.
Flad, M.; Otten, J.; Schwab, S.; Hohmann, S.
2014. Proceedings - 2014 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics (SMC), San Diego, CA, USA, October 5-8, 2014, 1253–1259, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2014.6974086
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Online identification of individual driver steering behaviour and experimental results.
Diehm, G.; Maier, S.; Flad, M.; Hohmann, S.
2013. Proceedings - 2013 IEEE International Conference on Systems, Man and Cybernetics (SMC 2013) : Manchester, United Kingdom, 13 - 16 October 2013, 221–227, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/SMC.2013.44 -
An Identification Method for Individual Driver Steering Behaviour Modelled by Switched Affine Systems.
Diehm, G.; Maier, S.; Flad, ;.; Hohmann, S.
2013. 52nd IEEE Annual Conference on Decision and Control, Florence, Italy, Dec. 10 ‐13, 2013, 3547–3553, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE). doi:10.1109/CDC.2013.6760428