Der Begriff „Cyber-Physical Systems“ (CPS) steht für die Verschmelzung der Informationstechnologie mit der realen Welt und liegt damit in der Schnittmenge der Disziplinen Maschinenbau, Elektrotechnik, Bauwissenschaften und Informatik sowie der Medizin. CPS bilden die Grundlage für viele moderne technische Systeme, denn Maschinen müssen ein Verständnis der realen Welt erhalten, um mittels Aktuatorik gezielt Einfluss auf diese nehmen zu können. Dadurch ergibt sich ein Regelkreis, der maßgeblich darüber bestimmen wird, wie sich unsere digitalisierte Umgebung in Zukunft verhalten wird.

Der Schwerpunkt "Human-Centered Cyber-Physical Systems" (HCCPS) beziehen den Menschen in diesen Regelkreis ein. Das bedeutet, dass das System auf den Menschen und umgekehrt der Mensch auch auf das System einwirkt. Neben der ingenieurwissenschaftlichen Perspektive wird auch mit Hilfe psychologischer Methoden untersucht, wie sich der Mensch in einer solchen Umgebung verhält.

Basierend auf empirischen Erkenntnissen und darauf aufbauenden Modellen sollen Aussagen darüber getroffen werden, wie sich komplexe HCCPS verhalten. Die Forschung an HCCPS schafft die Grundlage für innovative Anwendungen. So werden hier beispielsweise neue Ansätze der Sensorik untersucht.

Auf dem Gebiet der Funktechnologien mit höchsten Übertragungsraten für das Mobilfunknetz der fünften Generation oder zur Vernetzung des „Internets der Dinge“ existieren in der Fakultät bereits kooperative Projekte mit internationaler Sichtbarkeit.

Im Fakultätsschwerpunkt HCCPS werden Bilderanalyse und Fahrzeugsensorik ebenso erforscht wie Techniken für intelligente Gebäude. Die so erhaltenen Informationen über die reale Welt werden informationstechnisch verarbeitet. Es wird untersucht, wie diese Daten unter Berücksichtigung von Sicherheit, Privatsphäre, Qualität und Verfügbarkeit verarbeitet werden können. Im Bereich der Aktuatorik wird untersucht, wie dieses Wissen über die reale Welt genutzt werden kann, um in diese steuernd einzugreifen. Dies umfasst Themenfelder wie autonomes Fahren und Robotik, aber auch psychologische und sensorische Fragestellungen rund um die Mensch-Maschine-Schnittstelle.

Seit 2023 gibt es mit der Fakultät für Informatik, die sich aus den Ingenieurwissenschaften gelöst hat, eine zentrale Stelle für eine langfristige Partnerschaft und interdisziplinäre Kooperationsmöglichkeiten. Somit ergibt sich eine Verbindung aus technologischer, informatischer und psychologischer Kompetenz als ein weiterer Erfolgsfaktor beider Fakultäten an der Universität Duisburg-Essen. Vielfach stehen Mensch-Maschine-Schnittstellen und ihre bessere Ausgestaltung im Fokus, aber auch der Einfluss neuer Medien auf das menschliche Verhalten. Denn hier spielen Fragestellungen der Regelungstechnik, Kommunikation, Adaptronik, Sensorik, Aktuatorik, Umwelttechnik, Psychologie und Informatik zusammen.