Kiber-fizikai rendszerek

A tantárgy célja, hogy bemutassa a beágyazott rendszerek kiterjesztéseként és továbbfejlődéseként, valamint az informatika világával való integráció eredményeképpen a közelmúltban megjelent új, gyorsan fejlődő területet, az ún. kiber-fizikai rendszereket (cyber-physical systems).  A beágyazott rendszerek témakör ismereteire alapozva bemutatja, hogy mennyiben jelentenek többet, illetve mást a kiber-fizikai rendszerek, mint a hagyományos beágyazott rendszerek, milyen feladattípusok megoldására jöttek létre, melyek ezen terület speciális problémái, és milyen megoldások léteznek ezen speciális problémákra.  A tárgy számos gyakorlati példával, konkrét esettanulmányokkal támasztja alá az elméleti ismereteket. A kiber-fizikai rendszerek olyan számítási rendszerek, melyek intenzív kapcsolatban vannak a környező fizikai világgal, a fizikai folyamatokkal, egyúttal kiszolgálják és hasznosítják az interneten elérhető adatfeldolgozási szolgáltatásokat. A kiber-fizikai rendszerek magukon viselik a beágyazott rendszerek főbb jellemvonásait (dedikált feladatokat hajtanak végre speciális fizikai rendszerek számára, méretben, költségben, energia-felvételben stb. korlátozottak, teljesítőképességben, megbízhatóságban, rendelkezésre állásban kivételes követelményeknek kell eleget tenniük stb.), azonban míg a beágyazott rendszerek általában különálló rendszerek, melyek egy fizikai rendszerhez kapcsolódnak (pl. gépkocsi), a kiber-fizikai rendszerekre jellemző, hogy integrálják a beágyazott rendszerben levő számítási képességeket a kommunikáció segítségével a cyber világ adatfeldolgozási képességeivel, heterogén környezetben működnek, és biztosítják a fizikai világgal való intenzív interaktív kapcsolatot.   A tantárgy követelményeit eredményesen teljesítő hallgatóktól elvárható, hogy ismeretekkel rendelkezzenek a diszkrét idejű és a folytonos rendszerek együttműködésének speciális problémáiról, a kiber-fizikai rendszerekkel szemben támasztható és támasztandó követelményekről, ismerjék a valós idejű programvégrehajtás és feladat-szinkronizálás alapvető módszereit, az elosztott rendszerek és adatfeldolgozás alapvető jellemzőit, 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.

Előadás és tantermi gyakorlat.    

Óravázlatok, jegyzet-fejezetek, segédletek elektronikusan hozzáférhető formában.  ; További ajánlott irodalom.  ; [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.  ; [4] Paulo Tabuada: Verification and Control of Hybrid Systems A Symbolic Approach Springer 2009.; [5] Edward A. Lee, Cyber-Physical Systems - Are Computing Foundations Adequate? Technical Report, Berkeley, University of California, 2008  ; [6] M. Broy: Cyber-Physical Systems, Springer, 2010.;  

Elsősorban a szoftvertechnológia, az operációs rendszerek és a számítógép-hálózatok témaköreinek ismeretére épít, de tájékozottságot feltételez a mesterséges intelligencia és az adatbázisok témaköreiben is. A tárgy hivatkozik a számítógép-architektúrák, számítógép-hálózatok, digitális technika és szabályozástechnika egyes alapvető ismereteire.    

Követelmények: a.    Szorgalmi időszakban: egy zárthelyi. Az aláírás megszerzésének feltétele: legalább elégséges szintű zárthelyi.   b.    A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga.   c.    Elővizsga: nincs.     Pótlási lehetőségek: Zárthelyi szorgalmi időszakban egy alkalommal, pótlási időszakban szintén egy alkalommal pótolható.    

Ajánlott:   Beágyazott információs rendszerek