K-INFO
HU
EN
Belépés

Rendszermodellezés

System Modeling
A tantárgyleírás hatályossága
Hatályosság kezdete:
2026. March 21.
Hatályosság vége:
Tantárgy neve (magyarul, angolul)
Rendszermodellezés
System Modeling
Tantárgykód BMEVIMIAD03
Tantárgyjelleg
Képzési szint
Kurzustípusok és óraszámok (heti/féléves)
Kurzustípus elmélet gyakorlat laboratóriumi gyakorlat
óraszám (heti) 2 0 2
jelleg (kapcsolt/önálló) kapcsolt
Tanulmányi teljesítmény/értékelés típusa félévközi érdemjegy
Tantárgy kreditértéke 5
Tantárgyfelelős
DR. Molnár Vince
beosztás: egyetemi docens
Tantárgyat gondozó oktatási szervezeti egység
Mesterséges Intelligencia és Rendszertervezés Tanszék
Kar Villamosmérnöki és Informatikai Kar
Tantárgy weboldala https://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimiad03
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

Hét

Tematika

1.

(E) Kritikus, beágyazott rendszerek jellegzeteségei. Rendszertervezés alapok (V modell, platformalapú rendszertervezés), különbségek a szoftvertervezéshez képest, a SysML modellezési nyelv áttekintése
(L) UML-ből ismert modellek átismétlése. Ismerkedés a tervezőeszközzel az UML modellek segítségével

2.

(E) Követelménykezelés alapjai, SysML Requirement diagram. Funkcionális és extrafunkcionális követelmények modellezése és analízise. Nyomonkövethetőség fogalma
(L) Követelmények modellezése SysML-ben (tervezőeszközben)

3.

(E) Struktúramodellezés a rendszertervezésben, top-down és bottom-up tervezés, strukturális modellek a SysML-ben (BDD, IBD). Architektúra- és logikaikomponens-tervezés. Építkezés funkcionális blokkokból.
(L) Interfész és adattípus tervezés, komponensek közötti kommunikációs útvonalak. Struktúramodellezés SysML-ben (tervezőeszközben)

4.

(E) Hibatűrés alapfogalmak: hiba, hibaok, hibajelenség, rendelkezésre állás vs. megbízhatóság, vonatkozó szabványok alapjai, a biztonságintegritási szint fogalma, redundancia fajtái, szerepe, tervezési minták kritikus rendszerekben
(L) Megbízhatóság alapfogalmainak alkalmazása a tervezési mintákra. Megbízhatósági aspektusok modellezése tervezőeszközben

5.

(E) Szolgáltatásbiztonság kvalitatív és kvantitatív kiértékelése: kockázatanalízis, hibafa, hibamód és hatás analízis (FMEA), megbízhatósági analízis, egyszeres hibapont fogalma és kezelése
(L) Hibafa és megbízhatósági analízisek. Automatizált megbízhatósági analízis tervezési eszközben

6.

(E) Folyamatalapú viselkedésmodellek: adatfolyammodellek és alkalmazási területeik, SysML aktivitás diagram
(L) Modellezés aktivitás diagrammal. Aktivitás diagramok modellezése SysML-ben (tervezőeszközben)

7.

(E) Reaktív rendszerek: állapotgépek és alkalmazási területeik, SysML State Machine diagram
(L) Modellezés állapotgépekkel. Állapotgépek modellezése SysML-ben (tervezőeszközben)

8.

(E) Komponensek közti kommunikáció, forgatókönyvek és alkalmazásaik, SysML szekvenciadiagram, a viselkedésmodellek közötti összefüggések
(L) Modellezés szekvenciadiagramokkal. Szekvenciadiagramok modellezése SysML-ben (tervezőeszközben), különböző viselkedésmodellek összekapcsolása

9.

E) Viselkedésmodellek szemantikája, szimuláció. Szemantikus variációs pontok. Szimuláció fajtái és korlátai.
(L) Viselkedésmodellek kiértékelése. Szimulációs eszközök használata

10.

(E) Teljesítménymodellezés alapfogalmai (átbocsátás és átbocsátóképesség, szűk keresztmetszet és kezelése)
(L) Rendszerszintű teljesítményanalízis. Teljesítmény kiértékelése szimulációval, benchmarking

11.

(E) Platformalapú rendszertervezés: részletes tervezési lépések, platformmodellezés, allokáció, variánsok kezelése (product line engineering)
(L) Platformmodellezés, variánskezelés. Allokáció és nyomonkövethetőség kivitelezése SysML-ben (tervezőeszközben)

12.

(E) Trade-off analízis, rendszerverifikáció és -validáció. Tesztelés különböző szinteken (SIL, HIL, PIL), modellalapú teszttervezés.
(L) Modellalapú teszttervezési technikák. Tesztek modellezése SysML-ben (tervezőeszközben), szimulációalapú tesztelés

13.

(E) A SysMLv2 újdonságai a SysMLv1-hez képest (alapkoncepciók, struktúra- és viselkedésmodellezés)
(L) Modellezési módszerek SysMLv2-ben. A SysMLv2 használata felhőalapú környezetben

14.

(E) A SysMLv2 újdonságai a SysMLv1-hez képest (követelmények, analízis és verifikáció esetek, előfordulások modellezése, szemantika)
(L) SysMLv2 modellek végrehajtásainak értelmezése. A SysMLv2 használata Eclipse környezetben, szimuláció

A tantárgy célkitűzése, hogy bemutassa a komplex informatikai rendszerek modern modellezési, tervezési módszertanait és eszközkészletét. Napjaink kritikus, beágyazott informatikai rendszereinek nagy részét szoftverek segítségével valósítjuk meg, amelyek tervezésekor azonban figyelembe kell venni a rendszer fizikai komponenseit és környezetét. Az ilyen komplex rendszerek tervezése tehát interdiszciplináris feladat, amelyben az informatikai aspektus a szoftverkomponenseken túl a tervezés támogatásában is megjelenik. A tantárgy az ehhez szükséges kompetenciákat alapozza meg a platformalapú rendszertervezési módszertan, a SysML modellezési nyelv, egy modern tervezőeszköz és számos analízis technika (szimuláció, szolgáltatásbiztonság és teljesítmény analízise, verifikáció és validáció) bemutatásán keresztül. A tantárgy által átadott ismereteket elterjedten használják többek között az autó-, vasút- vagy űriparban.

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 számítógépes laboratórium

Tanulástámogató anyagok

Online források
Előadásfóliák és segédletek a tantárgy; weboldalán.Tim Weilkiens: Systems Engineering with; SysML/UML: Modeling, Analysis, Design. Morgan Kaufmann, 2008.Sanford Friedenthal, Alan Moore, and Rick; Steiner: A Practical Guide to SysML: The Systems Modeling Language , Second; Edition,   Morgan Kaufmann, 2011.; Kramer, A., Legeard, B.: Model-Based Testing; Essentials. Wiley (2016)

A tantárgy teljesítéséhez ajánlott előzetes ismeretek

Tudás típusú kompetenciák
(azon előzetes ismeretek összessége, amelyek megléte nem kötelező, de a tantárgy eredményes teljesítését nagyban elősegíti)
A tárgy felvétele előtt a hallgatónak képesnek kell lennie (K3) alkalmazni az UML modellezési nyelv különböző diagramjait szoftvermodellezési problémákra(K2) elmagyarázni a tipikus szoftverfejlesztési lépéseket (K1) felsorolni a verifikáció és validáció alapvető technológiáit
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)
A tárgy felvétele előtt a hallgatónak képesnek kell lennie (K3) alkalmazni az UML modellezési nyelv különböző diagramjait szoftvermodellezési problémákra(K2) elmagyarázni a tipikus szoftverfejlesztési lépéseket (K1) felsorolni a verifikáció és validáció alapvető technológiáit
Általános szabályok
Követelmények: A félév végi jegy megszerzésének feltételei: 1 db zárthelyi dolgozat sikeres teljesítése,a tárgy anyagához kapcsolódó csoportos otthoni feladat megfelelő színvonalú elkészítése.A félév végi jegy 30%-ban a zárthelyi, 70%-ban az otthoni feladat eredménye alapján számítódik. Pótlási lehetőségek: Az otthoni feladat beadható késedelmesen az eredeti határidő utáni legfeljebb egy hétben. A zárthelyi a pótlási héten egyszeri alkalommal pótolható.
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
IMSc program: A tananyag mélyebb megértésére a házi feladathoz kapcsolódó extra részfeladatok megoldásával nyílik lehetőség. Ezek az extra részfeladatok segítenek jobban megérteni az előadáson kevésbé részletezett ismereteket, valamint elmélyedni egy kapcsolódó problémában. IMSc pontok: IMSc pontokat csak a jelest elért hallgatók szerezhetnek. A tárgyban összesen 25 IMSc pont szerezhető az házi feladat extra részfeladatának megoldásáért. Az IMSc pontok megszerzése a programban nem résztvevő hallgatók számára is biztosított.
Ajánlott tantárgyak
- Kötelező:   Szoftvertechnológia
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.