Onze samenleving en economie vertrouwen in toenemende mate op ICT-systemen. In het (recente) verleden ondersteunde ICT voornamelijk velerlei diensten en administratieve processen. Momenteel ontfermt ICT zich echter in rap tempo over vrijwel alle fysieke processen in de samenleving en economie, zoals onze energievoorziening, logistieke processen, transport, etc. Met de term cyberfysieke systemen (cyber-physical systems of CPS) worden precies die systemen aangeduid die worden gekenmerkt door een strak vervlochten combinatie van, en coördinatie tussen, de digitale en fysieke elementen van het systeem en de omgeving van het systeem. Cyberfysieke systemen zijn te vinden in sectoren zoals de lucht- en ruimtevaartindustrie, de auto-industrie, de verwerkende industrie, de civiele infrastructuur, de energiesector, de gezondheidszorg, de productiesector, de transportsector, de amusementsindustrie en de communicatiesector. Het is van cruciaal belang dat deze CPS altijd aantoonbaar naar behoren functioneren, zodat er terecht kan worden vertrouwd op de geleverde diensten. Deze betrouwbaarheid komt tot uiting in het voorvoegsel “dependable”. Het ontwerp en operationeel beheer van dependable CPS (dCPS) vormen nog steeds een belangrijke wetenschappelijke uitdaging.

Onderzoek naar dCPS concentreert zich op ontwerp en implementatie van communicerende computeronderdelen (zowel hardware als software voor sensoren en actuatoren, communicatie en computatie), rekening houdende met de voorziene interactie met een fysieke omgeving en de beperkingen van de applicatie. Dankzij de daaruit voortvloeiende geïntegreerde aanpak van ontwerp en implementatie kunnen de algehele aanpasbaarheid, autonomie, efficiency, prestaties, functionaliteit, betrouwbaarheid en beveiliging en veiligheid van de CPS worden verbeterd.

Enkele voorbeelden van CPS zijn communicerende productiesystemen/lijnen, systemen voor het tracken en analyseren van emissies, communicerende sensorsystemen, systemen voor situationeel bewustzijn (eerstehulpverleners, marine), systemen voor het meten en controleren van (lucht)verkeer, of systemen voor het volgen en controleren van ingewikkelde infrastructurele systemen, zoals energie- en waterleveringssystemen en grootschalige netwerksystemen of grootschalige serverfarms. Sommige CPS worden gekenmerkt door mobiliteit, zoals mobiele robots, draagbare elektronica of mobiliteits- en transportoplossingen (zogenaamde 'connected cars').

Huidige toepassingsgebieden (bij de Universiteit Twente) zijn car-2-car communicatie, smart grids, radarsystemen, hightech ingebedde systemen (zoals in de gezondheidszorg en high-end printing), ISP's, energiezuinige serverfarms, hoogwaardige communicatie-infrastructuren (internet van de toekomst), beheer en bescherming van kritieke infrastructuren, en een breed scala van toepassingen op het gebied van monitoring, onderhoud en toezicht voor het Internet der Dingen.

Belangrijke multifunctionele systeemeigenschappen in alle dCPS hebben betrekking op prestaties, energieverbruik, omvang, kostprijs, onderhoud, operationele aspecten, afhankelijkheid, beveiliging en veiligheid. Het is sterk afhankelijk van de applicatie in kwestie hoe de wisselwerking tussen deze eigenschappen vorm wordt gegeven.