Emne - Design av cyber-fysiske systemer - TTM4160
TTM4160 - Design av cyber-fysiske systemer
Om emnet
Vurderingsordning
Faglig innhold
Kurset dreier seg om hvordan man konstruerer effektive og pålitelige programvareløsninger for distribuerte cyber-fysiske systemer, med utgangspunkt i en formell spesifikasjon uttrykt med språket UML. Det er seks hovedtemaer i kurs: 1) Tilstandsmaskin: Syntaks, semantikk og realiseringsaspekter av eksekverbare tilstandsmaskin diskuteres. 2) Implementasjonsdesign: Her lærer man hvordan eksisterende spesifikasjoner kan bli overført til tekniske komponenter. I tillegg skal man forstå hvordan tilstandsmaskin kan brukes slik at behov av spesiell maskinvare blir oppfylt. 3) Programvaredesign: Mønster og metoder som er nødvendig for å lagre eventdreven programvare undervises. Det inkluderer intern organisasjon og grensesnittaspekter av programvarekomponenter. 4) Cyber-fysiske systemer: Basiskunnskap om cyber-fysiske systemer blir introdusert. Det inneholder metoder som støtter styringen av slike systemer som ofte produserer store datamengder. Særlig, interessante kommunikasjonsarkitekturer og -protokoller diskuteres. 5) Design av IoT og ITS systemer: "Internet of Things" og "Intelligent Transportation Systems" er to viktige applikasjonsområder for cyber-fysiske systemer. Studentene vil lære teknologier å utvikle slike systemer som hyppig må oppfylle strikte sanntids- og sikkerhetskrav. Den lærte kunnskapen skal fordypes gjennom utvikling av et større eksempelsystem. 6) Testing: Studentene skal lære om hovedidéene og metodene for å teste systemer.
Læringsutbytte
A. Kunnskap: 1) Den generelle karakteren av distribuerte cyber-fysiske systemer, hvordan systemene kan modelleres, og rollen modellering spiller for å garantere at utviklingsprosessen er ferdig i tide og leder til systemer av høy kvalitet. 2) Utvalgte modelleringspråk, metoder og verktøy, spesielt språk brukt i industriell praksis som UML og TTCN. 3) Generelle prinsipp for å tilfredsstille sanntids-, pålitelighets- og ytelserestriksjoner. 4) Systemvalidering gjennom testing. 5) Implementasjonsdesign: De prinsipielle forskjellene mellom spesifikasjons- og designmodeller og deres realisering i maskin- og programvare, inkludert vesentlige vekselvirkninger mellom design og implementering og deres løsninger. 6) Verktøy for spesifikasjon, design, implementering og analyse: Modellbasert utvikling fra abstrakte systemmodeller via designsyntese til kodegenerering og eksekvering. B. Ferdigheter: 1) Analyse av eksisterende cyber-fysiske systemer. 2) Spesifikasjon, design og implementering av nye cyber-fysiske systemer som oppfyller fastlagte krav. 3) Praktisk utvikling, eksekvering og bruk av utvalgte tjenester som Javabaserte plattformer for distribuerte mobile tjenester. C. Generell kompetanse: 1) Anvendelse av prinsippene for programvaredesign av distribuerte cyber-fysiske systemer. 2) Grunnleggende forståelse for mekanismene i støttesystemer og plattformer og konkret erfaring i realisering av et cyber-fysisk system ved hjelp av en UML-basert utviklingsteknikk og et Java rammeverk.
Læringsformer og aktiviteter
Kurset blir undervist etter prinsippet av team-basert læring. Opplegget består individuell læring, gruppearbeid og forløpende tilbakemelding. Hensikten er at studenter skal delta mer aktivt i kurset. Prinsippet er forklart på www.teambasedlearning.org. Gjennom semesteret får studentene tilbakemelding på læringsfremgang gjennom flere tester (readiness assurance tests), som også teller til sluttkarakter. For å kunne gå opp til eksamen må en student klare minst 40% av poengene i readiness assurance testene.
Mer om vurdering
Tre delvurderinger gir grunnlag for sluttkarakteren i emnet, individuelle flervalgstester (RATs), team RATs og en muntlig avsluttende eksamen som teller henholdsvis 15, 15 og 70% av sluttkarakteren. Alle tre delene må være bestått for å få bestått sluttkarakter. Vurdering for hver av delene angis med bokstavkarakter. Dersom en student også etter utsatt eksamen har sluttkarakteren F/ikke-bestått, må studenten gjenta hele emnet. Også ved frivillig gjentak må alle tre delvurderingene gjentas.
Anbefalte forkunnskaper
TTM4115 Design av reaktive systemer 1 eller tilsvarende forkunnskaper.
Kursmateriell
Oppgis ved semesterstart.
Studiepoengreduksjon
| Emnekode | Reduksjon | Fra | Til |
|---|---|---|---|
| SIE5065 | 7.5 |
Ingen
Versjon: 1
Studiepoeng:
7.5 SP
Studienivå: Høyere grads nivå
Termin nr.: 1
Undervises: HØST 2022
Undervisningsspråk: Engelsk
Sted: Trondheim
- Program/system-utvikling
- Telematikk
- IKT
- Sivilingeniør
- Teknologiske fag
Ansvarlig enhet
Institutt for informasjonssikkerhet og kommunikasjonsteknologi
Eksamensinfo
Vurderingsordning: Samlet karakter
- Termin Statuskode Vurdering Vekting Hjelpemidler Dato Tid Eksamens- system Rom *
- Høst ORD Individuelle flervalgstester (RATs) 15/100 E
-
Rom Bygning Antall kandidater - Høst ORD Team flervalgstester (RATs) 15/100 E
-
Rom Bygning Antall kandidater - Høst ORD Muntlig eksamen 70/100 A 02.12.2022 09:00
-
Rom Bygning Antall kandidater - Vår UTS Muntlig eksamen 70/100 A 01.03.2023 14:00
-
Rom Bygning Antall kandidater - Sommer UTS Muntlig eksamen 70/100 A
-
Rom Bygning Antall kandidater
- * Skriftlig eksamen plasseres på rom 3 dager før eksamensdato. Hvis mer enn ett rom er oppgitt, finner du ditt rom på Studentweb.
For mer info om oppmelding til og gjennomføring av eksamen, se "Innsida - Eksamen"