450-4003/05 – Řídicí systémy s počítači (RSsP)
| Garantující katedra | Katedra kybernetiky a biomedicínského inženýrství | Kredity | 5 |
| Garant předmětu | Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D. | Garant verze předmětu | Ing. Zdeněk Slanina, Ph.D. |
| Úroveň studia | pregraduální nebo graduální | | |
| | Jazyk výuky | angličtina |
| Rok zavedení | 2019/2020 | Rok zrušení | |
| Určeno pro fakulty | FEI, FS | Určeno pro typy studia | navazující magisterské |
Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi
Po absolvování předmětu bude student umět charakterizovat základní vlastnosti kritických systémů reálného času a ovládat základní strukturované postupy analýza návrhu systémů reálného času. Seznámí se i s moderními trendy v oblasti návrhu a implementace jako jsou objektové postupy, návrhové vzory, komponentní technologie a nástroje vývoje distribuovaných aplikací i problematiku jejich implementace.
Vyučovací metody
Přednášky
Individuální konzultace
Cvičení (v učebně)
Projekt
Anotace
Charakteristika kritických RT systémů. Analýza a návrhu programového vybavení pro řídicí a informační systémy. Strukturované techniky návrhu DFD, Ward Mellor , Mascot, DARTS. Objektově orientované přístupy. Návrhové vzory. Technologie COM. Distribuované systémy a DCE.
Povinná literatura:
Doporučená literatura:
Černohorský,J.: Sylaby k předmětu Řídicí systémy s počítači II. Sylaby na WWW stránkách katedry,2002
Ardence RTX for Windows. Homepage at http://www.ardence.com
RTAI - the RealTime Application Interface for Linux from DIAPM. Homepage at https://www.rtai.org
RTLinuxFree. Homepage at http://www.rtlinuxfree.com
Další studijní materiály
Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta
Průběžná kontrola studia:
Konzultace ve cvičeních.
• Podmínky udělení zápočtu (40 bodů, min. 25):
• Projekt č. 1 - minimálně 15 bodů, maximálně 25, včetně prezentace výsledku.
• Projekt č. 2 - minimálně 10 bodů, maximálně 15.
Zkouška:
Písemná část - min. 20 bodů - max. 30 bodů.
Ústní část - min. 6 bodů - max. 30 bodů.
E-learning
Další požadavky na studenta
Žádné další požadavky na studenta nejsou kladeny
Prerekvizity
Předmět nemá žádné prerekvizity.
Korekvizity
Předmět nemá žádné korekvizity.
Osnova předmětu
Přednášky:
• Základní pojmy z průmyslové automatizace. Hierarchie podnikového řízení. Využití počítačů pro řízení.
• Softwarové inženýrství. Analýza. Systémová specifikace. Význam modelování software. Životní cyklus software.
• Strukturované metody návrhu software. Diagram datových toků. Entitně relační diagram. Yourdonova strukturovaná analýza. Diagram stavů a přechodů. Rozšíření strukturovaných metod o systémy reálného času.
• Objektově orientované metody návrhu. Unified Modeling Language. UML a popis struktury software.
• UML a popis chování software. UML a popis interakce software. Rozšíření objektově orientovaných metod o systémy reálného času.
• Verzování software. Concurrent Version System. Subversion. Git.
• Návrhové vzory. Architektura softwarových systémů.
• Testování software. Typy testů. Standardy pro testování. Software pro chybové řízení. Trasování a ladění aplikací.
• Význam komunikačních sběrnic a sítí pro využití řídicími systémy s počítači.
• Systémy reálného času. Bezpečnost a zabezpečení software.
• Paralelní a distribuované výpočty. Vzdálené volání procedur. Architektura klient/server.
• Využití databází pro měření a řízení v průmyslu.
• Internet věcí. Cloud a jeho využití. Průmyslová revoluce 4.0.
• Základní prostředky pro řídicí systémy s počítači. Operační systémy. Programovací jazyky. Fyzický model a implementace software v případové studii.
Projekty:
• Projekt č. 1 – Analýza a návrh software pro zadanou problematiku. Projekt je řešen v týmech a jsou v něm maximálně zahrnuta všechna témata z přednášek s cílem vytvoření softwarové specifikace. Mezi příklady témat patří chytrý dům, řízení skupiny dronů, parkovací automat, nabíjecí infrastruktura pro podporu elektromobility, apod.
• Projekt č. 2 – Analýza a návrh software pro platformu Raspberry Pi (případně minipočítačů s operačním systémem reálného času). Projekt je opět řešen v týmech a tématicky se jedná o malou funkční část většího technologického celku, který je určen pro oblast internetu věcí, případně jako část architektury klient/server pro měření či řízení reálných úloh či procesů.
Počítačové laboratoře:
• Analýza projektu pomocí diagramu datových toků.
• Analýza chování pomocí diagramu stavových přechodů.
• Analýza projektu pomocí UML – diagram užití.
• Analýza projektu pomocí UML – diagram tříd.
• Analýza projektu pomocí UML – diagram komponent.
• Analýza projektu pomocí UML – stavový diagram.
• Analýza projektu pomocí UML – diagram aktivit.
• Analýza projektu pomocí UML – diagram časování.
• Analýza projektu pomocí UML – ostatní diagramy.
• Zpracování semestrálních úloh.
• Prezentace projektu č. 1.
• Úvod do operačních systémů pro řídicí systémy s počítači.
• Zápočet.
Podmínky absolvování předmětu
Výskyt ve studijních plánech
Výskyt ve speciálních blocích
Hodnocení Výuky