Budapest University of Technology and Economics, Faculty of Electrical Engineering and Informatics

    Belépés
    címtáras azonosítással

    vissza a tantárgylistához   nyomtatható verzió    

    Beágyazott információs rendszerek

    A tantárgy angol neve: Embedded Information Systems

    Adatlap utolsó módosítása: 2007. június 15.

    Tantárgy lejárati dátuma: 2015. január 31.

    Budapesti Műszaki és Gazdaságtudományi Egyetem
    Villamosmérnöki és Informatikai Kar

    Műszaki Informatika Szak

     

    Tantárgykód Szemeszter Követelmények Kredit Tantárgyfélév
    VIMM3244 6. 4/0/0/v 5 1/1
    3. A tantárgyfelelős személy és tanszék Dr. Péceli Gábor,
    A tantárgy tanszéki weboldala http://www.mit.bme.hu/oktatas/targyak/vimm3244/
    4. A tantárgy előadója

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Péceli Gábor

    egyetemi tanár

    MIT

         
    5. A tantárgy az alábbi témakörök ismeretére épít

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

    6. Előtanulmányi rend
    Kötelező:
    TárgyEredmény( "BMEVIMM3231" , "felvétel" , _ ) >0
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMM3231" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMMF517" , "felvétel" , _ ) >0
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMMF517" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFOF512" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIFOF512" , "felvétel" , _ ) >0
    VAGY Szakirány2R( "KIEG", "2004/05/1" ) >0
    VAGY Szakirány2R( "KIEG", "2005/06/1" ) >0
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMIA219" , "jegy" , _ ) >= 2
    VAGY TárgyEredmény( "BMEVIMIA219" , "felvétel" , _ ) >0
    VAGY Szakirány( ahol a SzakirányKód = "KIEGI", ahol a Ciklus = "2006/07/1")
    VAGY KépzésLétezik( ahol a KépzésKód = "5N-08S")
    VAGY KépzésLétezik( ahol a KépzésKód = "5N-M8")

    A fenti forma a Neptun sajátja, ezen technikai okokból nem változtattunk.

    A kötelező előtanulmányi rendek grafikus formában itt láthatók.

    Ajánlott:

    nincs

    7. A tantárgy célkitűzése

    A tárgy átfogó elméleti és gyakorlati ismereteket ad az ún. beágyazott információs rendszerekről. Ezek a rendszerek informatikai eszközökre épülő integrált alkalmazások, amelyek közös jellemzője

    • a nagyfokú autonomítás, valamint
    • a fizikai környezettel való intenzív információs kapcsolat.

    Mindkét jellemvonás egyértelmű követelményeket támaszt a valós idejű működésre, a változásokat követni tudó adaptivitásra, valamint a szolgáltatások biztonságára, ill. minőségére vonatkozóan.

    A beágyazott rendszerek tervezése és kivitelezése terén két fő szakmai vonulat azonosítható:

    • az alkalmazás-orientált célberendezések tervezése és kivitelezése, amely hardver, szoftver és alkalmazástechnikai ismereteket igényel (alapvetően villamosmérnöki feladat),
    • a beágyazott információs rendszerek tervezése és kivitelezése, amely az alkalmazás-orientált célberendezéseket a fizikai környezettel integrálva komplex alkalmazói rendszerek létrehozását célozza (alapvetően mérnök-informatikusi feladat).

    A tárgy elsődleges célja ez utóbbi vonulat legfontosabb vonatkozásainak bemutatása.

    Ennek keretében a hallgatók

    • valós idejű és adaptív információfeldolgozást megvalósító mechanizmusokat,
    • integrált rendszerek leírására szolgáló eszközöket és módszereket, valamint
    • tervezési, minősítési és minőségbiztosítási eljárásokat

    ismernek meg. Ezen kívül behatóan foglalkoznak a beágyazott információs rendszerek kivitelezésének, üzemeltetésének és továbbfejlesztésének legfontosabb kérdéseivel is.

    8. A tantárgy részletes tematikája

    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. Valós idejű operációs rendszerek, futtatórendszerek, nyelvek (3 hét)

    • Valós idejű operációs rendszerek tulajdonságai.
    • Erőforrás allokáció, ütemezés, kommunikáció, szinkronizáció.
    • Aszinkron és szinkron nyelvek


    • Példák valós idejű futtató és operációs rendszerekre

    3. A beágyazott rendszer és a befogadó környezet modellezése (3 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

    4. Beágyazott rendszerek tervezése (3 hét)

    • Példák a fizikai és az információs folyamatok integrálására, követelményanalízis


    • Példák valós idejű információ feldolgozásra, követelményanalízis
    • Hardver-szoftver együttes tervezés
    • Szoftver technológia, alkalmazás generálás
    • tervezés optimalizálás, inkrementális tervezés
    • Példák, esettanulmányok

    5. Beágyazott rendszerek minősítése, minőségbiztosítása (3 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
    9. A tantárgy oktatásának módja (előadás, gyakorlat, laboratórium)

    (előadás, gyakorlat, laboratórium):

    Előadás

    10. Követelmények

    a. A szorgalmi időszakban: egy nagyzárthelyi és tíz, heti rendszerességgel elkészítendő házi feladat. A házi feladatok elkészítésére a kiadást követően rendre egy hét áll rendelkezésre. A feladatok átlagos munkaidő igénye négy óra. A vizsgára bocsátás feltétele a nagyzárthelyi legalább elégséges szintű megírása, továbbá a házi feladatok legalább 50%-ának eredményes elkészítése. A beadott házi feladatokat hétről-hétre pontozással értékeljük: az 50%-os eredményesség a házi feladatokkal elérhető összpontszám felének elérését jelenti. A megszerzett aláírás a tárgyfélévben és a továbbiakban a TVSz szerint érvényes.

    b. A vizsgaidőszakban: írásbeli vizsga. A kreditpont megszerzésének feltétele: legalább elégséges vizsga.

    1. Elővizsga: nincs
    11. Pótlási lehetőségek

    A nagyzárthelyi a szorgalmi időszakban egy alkalommal pótolható. A vizsgaidőszak TVSz által megjelölt időszakában - különeljárási díj ellenében - még egy további alkalommal is biztosítunk pótlási lehetőséget.

    A házi feladatok – a kiadáskor rögzített - határidőn túl nem adhatók be, pótlásukra lehetőség nincsen.

    12. Konzultációs lehetőségek

    A vizsgák előtti napokon, egyébként egyéni megbeszélés szerint.

    13. Jegyzet, tankönyv, felhasználható irodalom

    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.

    14. A tantárgy elvégzéséhez átlagosan szükséges tanulmányi munka

     

    Kontakt óra

    56

    Félévközi készülés órákra

    14

    Felkészülés zárthelyire

    12

    Házi feladat elkészítése

    40

    Vizsgafelkészülés

    28

    Összesen

    150

    15. A tantárgy tematikáját kidolgozta

    Név:

    Beosztás:

    Tanszék, Int.:

    Dr. Péceli Gábor

    egyetemi tanár

    MIT

    Dr. Majzik István

    egyetemi docens

    MIT

    Dr. Csertán György

    egyetemi adjunktus

    MIT

    Szepessy Zsolt

    egyetemi tanársegéd

    MIT

    Völgyesi Péter

    tud. segédmunkatárs

    MIT