Beágyazott információs rendszerek

Embedded Information Systems

A tantárgyleírás hatályossága

Hatályosság kezdete:

2026. March 21.

Hatályosság vége:

—

Tantárgy neve (magyarul, angolul)

Beágyazott információs rendszerek

Embedded Information Systems

Tantárgykód

BMEVIMIA359

Tantárgyjelleg

—

Képzési szint

—

Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)

Kurzustípus	elmélet	gyakorlat	laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti)	3	1	0
jelleg (kapcsolt/önálló)	—	kapcsolt	—

Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa

vizsga

Tantárgy kreditértéke

Tantárgyfelelős

Dr. Péceli Gábor

beosztás: egyetemi tanár

elérhetőség: peceli.gabor@vik.bme.hu

Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység

Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék

Kar

Villamosmérnöki és Informatikai Kar

Tantárgy weboldala

http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimia359/

Tantárgy elsődleges mintatantervi jellege

—

Közvetlen előkövetelmények – Erős előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Gyenge előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Párhuzamos előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Mérföldkő előkövetelmény

nincs

Közvetlen előkövetelmények – Kizáró feltétel

nincs

Célkitűzés

Tantárgyprogram

1. Bevezetés (2 hét)

Beágyazott rendszerek definíciója, tipikus alkalmazások, követelmények.
Valós idejű alkalmazások, időkezelés valós idejű rendszerekben.
Puha és kemény, eseményvezérelt és idővezérelt valós idejű rendszerek.

2. Erőforrás allokáció, ütemezés, kommunikáció, szinkronizáció (4 hét)

Ütemezés: prioritásos ütemezés, válaszidő számítás; nem független taszkok esete; prioritás felső-határ protokollok.
Időkezelés: órák megvalósítása; szinkronizálás és időmérés elosztott rendszerekben.
A memória menedzsment és a válaszidő.
Eseményvezérelt és idővezérelt kommunikáció.
Esemény megfigyelés, állapot megfigyelés. A valós-idejű változók és képük, az időbeni pontosság. Periodikus frissítés, akció-késleltetés.
Beágyazott operációs rendszerek, kernelek, futtató-rendszerek.

3. Érzékelő hálózatok (1 hét)

Az érzékelő hálózatok feladata, kialakítása és hardver megoldásai.
Az érzékelő hálózatokban alkalmazott ad hoc topológiák, kiépítésük módszerei.
Idő szinkronizáció vezeték-nélküli hálózatokban.

4. A beágyazott rendszer és a befogadó környezet modellezése (2 hét)

Valós idejű számítógépes rendszerek modellezése és modellezési eszközei.
A befogadó környezet folytonos, diszkrét, hibrid és heterogén modelljei, valamint modellezési eszközei
Az időben változó követelmények figyelembe vétele: adaptivitás és evolúció

5. Beágyazott rendszerek tervezése (3 hét)

Példák a fizikai és az információs folyamatok integrálására, követelményanalízis
Példák valós idejű információ feldolgozásra, követelményanalízis
Hardver-szoftver együttes tervezés
Példák, esettanulmányok

6. Beágyazott rendszerek minősítése, minőségbiztosítása (2 hét)

Termékminőség, a szolgáltatások biztonsága, biztonságkritikus rendszerek
Ellenőrzéstechnológia a tervezés során: Verifikáció, validáció, szimuláció, mérés
Ellenőrzéstechnológia a működtetés során: Monitorozás és diagnosztika
Megbízhatóság, (szolgáltatás)biztonság, rendelkezésre állás

A tantárgy célja a fizikai-biológiai-kémiai-technológiai környezetükkel aktív, valós-idejű információs kapcsolatban álló, ún. beágyazott számítógépes rendszerek informatikai vonatkozásainak bemutatása és a létrehozásukhoz szükséges ismeretek és készségek fejlesztése gyakorlati példákon keresztül. További cél a tartósan autonóm és valós-idejű működés, valamint a szolgáltatás-biztonság követelményeit figyelembe vevő tervezési elvek és módszerek, továbbá a tervezést segítő eszközök bemutatása. A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy átfogó ismeretekkel rendelkezzenek a beágyazott információs rendszerekkel szemben támasztható és támasztandó követelményekről, ismerjék a valós idejű programvégrehajtás és feladat-szinkronizálás alapvető módszereit, valamint az elkészült rendszerek tesztelésével és diagnosztikájával, ill. verifikációjával és validációjával kapcsolatos módszerek legfontosabb lépéseit. A szenzorhálózatokra épülő alkalmazások példáján keresztül a hallgatók elsajátítják az elosztott rendszerek programozásának és kommunikációjának alapjait, továbbá biztonságos működtetésük legfontosabb szempontjait.

Tanulmányi eredmények

Ez a tantárgy a KKK rendeletben meghatározott, következő kompetenciák fejlesztését szolgálja:

Tudás

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Képességek

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Attitűd

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Autonómia és felelősség

Nincsenek rögzített tanulási eredmények.

Oktatási módszertan

Előadás és tantermi gyakorlat

Tanulástámogató anyagok

Online források

Óravázlatok, jegyzet fejezetek, segédletek elektronikusan hozzáférhető formában. ; ; [1] H. Kopetz: Real-Time Systems, Design Principles for Embedded Applications, Kluwer Academic Publishers, 1997.; [2] Giorgio Butazzo, HARD REAL-TIME COMPUTING SYSTEMS: Predictable Scheduling Algorithms and Applications, Kluwer, 1997. ; [3] Jane W.S. Lu, Real-Time Systems, Prentice-Hall, 2000.

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák

(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

Elsősorban a szoftvertechnológia, az operációs rendszerek és a számítógép hálózatok témaköreinek ismeretére épít, de tájékozottságot feltételez a mesterséges intelligencia és az adatbázisok témaköreiben is.

Képesség típusú kompetenciák

(azon előzetes képességek és készségek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)

nincs

Ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák

(azon ajánlott (nem kötelező) előzetesen megszerzendő kompetenciák összessége, amelyek jelentősen hozzájárulnak a tantárgy eredményes teljesítéséhez)

Általános szabályok

Követelmények: a. A szorgalmi időszakban: egy nagyzárthelyi és öt, kétheti rendszerességgel elkészítendő házi feladat. A házi feladatok elkészítésére a kiadást követően rendre két hét áll rendelkezésre. A feladatok átlagos munkaidő igénye négy óra. A vizsgára bocsátás feltétele a nagyzárthelyi legalább elégséges szintű megírása, továbbá a házi feladatokkal elérhető összpontszám legalább 50%-ának elérése. A megszerzett aláírás a tárgyfélévben és a továbbiakban a TVSz szerint érvényes. b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga. A kreditpont megszerzésének feltétele: legalább elégséges vizsga. c. Elővizsga: nincs Pótlási lehetőségek: A nagyzárthelyi a szorgalmi időszakban egy alkalommal pótolható. A házi feladatok – a kiadáskor rögzített - határidőre adandók be, pótlásuk a pótlási hét utolsó munknapjáig lehetséges.

Teljesítményértékelési módszerek

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Szorgalmi időszakban végzett teljesítményértékelések részaránya

Nincs megadva részarány.

Vizsgaidőszakban végzett teljesítményértékelések részletes leírása

Nincs megadva részletes értékelés.

Vizsgarészek részaránya

Nincs megadva részarány.

Érdemjegy megállapítása

Nincs megadva érdemjegy határ.

Jelenléti és részvételi követelmények

Nincs megadva jelenléti követelmény.

Javítás, ismétlés és pótlás különös szabályai

Nincs megadva.

Rövid leírás

Nincs megadva.

Részletes leírás

Nincs megadva.

Ajánlott tantárgyak

nincs

A tantárgy elvégzéséhez szükséges tanulmányi munka

Nincs megadva munkaidő bontás.

Tantárgykövetelmények hatályossága

Tantárgykövetelmények hatályosságának kezdete:

—

Tantárgykövetelmények hatályosságának vége:

—

Tantervi elhelyezés

Nincsenek rögzített tantervi elhelyezések ehhez a tárgyverzióhoz.