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Systemic formalisation of Cyber-Physical-Social System (CPSS): A systematic literature review
Computers in Industry ( IF 8.2 ) Pub Date : 2021-04-06 , DOI: 10.1016/j.compind.2021.103458
Bereket Abera Yilma , Hervé Panetto , Yannick Naudet

The notion of Cyber-Physical-Social System (CPSS) is an emerging concept developed as a result of the need to understand the impact of Cyber-Physical Systems (CPS) on humans and vice versa. This paradigm shift from CPS to CPSS was mainly attributed to the increasing use of sensor enabled smart devices and the tight link with the users. The concept of CPSS has been around for over a decade and it has gained an increasing attention over the past few years. The evolution to incorporate human aspects in the CPS research has unlocked a number of research challenges. Particularly human dynamics brings additional complexity that is yet to be explored. The exploration to conceptualise the notion of CPSS has been partially addressed in few scientific literatures. Although its conceptualisation has always been use-case dependent. Thus, there is a lack of generic view as most works focus on specific domains. Furthermore the systemic core and design principles linking it with the theory of systems are loose. This work aims at addressing these issues by first exploring and analysing scientific literatures to understand the complete spectrum of CPSS through a Systematic Literature Review (SLR). Thereby identifying the state-of-the-art perspectives on CPSS regarding definitions, underlining principles and application areas. Subsequently, based on the findings of the SLR, we propose a domain-independent definition and a meta-model for CPSS, grounded in the Theory of Systems. Finally a discussion on feasible future research directions is presented based on the systemic notion and the proposed meta-models.



中文翻译:

网络物理社会系统(CPSS)的系统形式化:系统文献综述

由于需要了解网络物理系统(CPS)对人类的影响,反之亦然,网络物理社会系统(CPSS)的概念是一个新兴的概念。从CPS到CPSS的这种模式转变主要归因于越来越多地使用启用了传感器的智能设备以及与用户的紧密联系。CPSS的概念已经存在了十多年,并且在过去几年中受到越来越多的关注。将人为因素纳入CPS研究的演变带来了许多研究挑战。特别是人类动力学带来了额外的复杂性,有待探索。很少有科学文献部分探讨了概念化CPSS概念的探索。尽管其概念始终取决于用例。因此,由于大多数作品都集中在特定领域,因此缺乏通用的观点。此外,将系统核心与将其与系统理论联系起来的设计原则是宽松的。这项工作旨在通过首先探索和分析科学文献来解决这些问题,以通过系统文献综述(SLR)了解CPSS的完整范围。从而确定有关CPSS的最新定义,原则和应用领域。随后,基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。此外,将系统核心与将其与系统理论联系起来的设计原则是宽松的。这项工作旨在通过首先探索和分析科学文献来解决这些问题,以通过系统文献综述(SLR)了解CPSS的完整范围。从而确定有关CPSS的最新定义,原则和应用领域。随后,基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。此外,将系统核心与将其与系统理论联系起来的设计原则是宽松的。这项工作旨在通过首先探索和分析科学文献来解决这些问题,以通过系统文献综述(SLR)了解CPSS的完整范围。从而确定有关CPSS的最新定义,原则和应用领域。随后,基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。这项工作旨在通过首先探索和分析科学文献来解决这些问题,以通过系统文献综述(SLR)了解CPSS的完整范围。从而确定有关CPSS的最新定义,原则和应用领域。随后,基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。这项工作旨在通过首先探索和分析科学文献来解决这些问题,以通过系统文献综述(SLR)了解CPSS的完整范围。从而确定有关CPSS的最新定义,原则和应用领域。随后,基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。基于SLR的发现,我们基于系统理论提出了CPSS的域独立定义和元模型。最后,基于系统概念和提出的元模型,对可行的未来研究方向进行了讨论。

更新日期:2021-04-06
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