Die Studierenden werden befähigt, grundlegende Konzepte der Unsicherheitsbeschreibung linearer und nichtlinearer dynamischer Systeme mit einem Fokus auf regelungstechnische Fragestellungen zu verstehen und anzuwenden. Problemangepasste Lösungsmethoden sowie exemplarische Matlab/Simulink-Softwareumsetzungen werden in Übung und Projektpraktikum vermittelt.
Das begleitende Projektpraktikum wird durch die Studierenden in Kleingruppen bearbeitet und basiert auf der individuellen Lösung forschungsnaher Aufgabenstellungen, die zusammen mit den Studierenden zu Beginn der Veranstaltung festgelegt werden.


1. Mathematische Modellierung von Unsicherheiten in linearen und nichtlinearen dynamischen Systemmodellen
2. Stochastische Modellierungsansätze
• Wahrscheinlichkeitsverteilungen
• Bayes'sche Zustandsschätzung für zeitdiskrete Systeme (linear/nichtlinear) und zeitkontinuierliche Systeme (linear)
• Lineare Schätzverfahren in erweiterten Zustandsräumen (Carleman-Linearisierung für spezielle Systemklassen)
• Monte-Carlo-Methoden
3. Schätzung von Zuständen, Parametern und Simulation unsicherer Prozesse
• Ausblick: Markow-Modelle
• Ausblick: Bayes'sche Netze
4. Mengenbasierte Ansätze
• Mengenbasierte Algorithmen: Forward-Backward-Contractor und Bisektionsverfahren
• Intervallmethoden zur verifizierten Lösung gewöhnlicher Differentialgleichungssysteme sowie zur Stabilitätsanalyse unsicherer Systeme
• Schätzung von Zuständen und Parametern sowie Simulation unsicherer Prozesse
5. Ausblick: Syntheseverfahren für Regelungen und Beobachter unter expliziter Beschreibung von Unsicherheiten