450-6006/01 – Moderní metody návrhu software řídicích systémů (MMNSŘS)

Garantující katedraKatedra kybernetiky a biomedicínského inženýrstvíKredity10
Garant předmětudoc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.Garant verze předmětudoc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
Úroveň studiapostgraduálníPovinnostpovinně volitelný typu B
RočníkSemestrzimní + letní
Jazyk výukyčeština
Rok zavedení2010/2011Rok zrušení
Určeno pro fakultyFEIUrčeno pro typy studiadoktorské
Výuku zajišťuje
Os. čís.JménoCvičícíPřednášející
C1E65 doc. RNDr. Jindřich Černohorský, CSc.
Rozsah výuky pro formy studia
Forma studiaZp.zak.Rozsah
prezenční Zkouška 28+0
kombinovaná Zkouška 28+0

Cíle předmětu vyjádřené dosaženými dovednostmi a kompetencemi

Cílem předmětu je seznámení se specifickou problematikou navrhování řídicích systémů se zaměřením na charakteristiku reálného času s možnostmi, které v této oblasti poskytují moderní návrhové technologie.

Vyučovací metody

Přednášky
Individuální konzultace
Projekt

Anotace

Předmět je zaměřen na pokročilejší principy a techniky návrhu programového vybavení řídících systémů, speciálně z pohledu jejich vlastností jakožto systémů reálného času. Pozornost je soustředěna jak na metody strukturované, tak objektové i komponentní. Předmět je orientován zejména na architekturálními principy využívající různé formy zapouzdření a systematické budování abstrakcí , které nalézají svoji podobu i v moderních návrhových CASE systémech, zejména RT-UML. V nezbytné míře jsou probírány i základní vlastnosti a modely synchronizace systémů reálného času a z toho vyplývající důsledky pro návrh řídicích systémů.Typická témata: Metody ADARTS a CODARTS, Analýza a modelování paralelních systémů a RT systémů , Strukturování systému na procesy a na moduly a integrace obou přístupů. Navrhování distribuovaných aplikací. Objektově orientované techniky návrhu RT systémů Příklady návrhových vzorů, RT-UML.

Povinná literatura:

Gomaa H.: Software Design Methods for Concurrent and Real Time Systems, Addison-Wesley, 1996 Gomma H.: Designing Concurrent, Distributed , and Real-Time Applications with UML, Addison-Wesley,2000 Vicente, K.J.: Cognitive Work Analysis. Mahwah, NJ: Lawrence Erlbaum Associates, 1999, ISBN 0-8058-2397-2

Doporučená literatura:

Douglass B.,P.: Doing Hard Time, Addison-Wesley , 1999 Burns A., Wellings A.: Real-Time Systmes and their Programming Languages,Addison-Wesley , 1990 Jenkins P.,D.et all.: Cognitive Work Analysis: Coping with Complexity, Ashgate Publishing Limited, 2009 ISBN 978-0-7546-7026-1

Forma způsobu ověření studijních výsledků a další požadavky na studenta

Podmínkou absolvování je zpracování písemného dokumentu s tématem předmětu , nejlépe se vztahem k zaměření disertační práce studenta, např. projekt, nebo odborný článek, rešerše atp. v rozsahu přibližně 140 hoid-sem.

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

Náplň přednášek 1. Přehled návrhových metod, metody ADARTS a CODARTS. Terminologie. Vývoj metod navrhování software: RTSAD - (strukturovaná analýza a návrh pro reálný čas),DARTS - (metoda návrhu systémů reálného času),JSD - (vývoj systémů dle Jacksona),NRL-(Metoda návrhu laboratoře Naval Research Lab), OOD - (objektově orientovaný návrh). Kriteria pro výběr metody návrhu, principy a vlastnosti metod ADARTS a CODARTS, postupy jejich použití 2. Analýza a modelování paralelních systémů a RT systémů Vývoj environmentálního modelu, rozklad systému na subsystémy, popis behaviorálního modelu, modelování objektů a funkcionality problémové oblasti, analýza chování, analýza chování závislá a nezávislá na stavech, příklad analýzy závislé na stavu, analýza chování nezávislá na stavu, příklad analýzy nezávislé na stavu, srovnání s jinými metodami 3. Stukturování systému na procesy a na moduly a integrace obou přístupů. Vlivy ovlivňující strukturování systému na procesy, kriteria strukturování vycházející ze vstupu a výstupů (IO), vnitřní závislosti, kriteria soudržnosti, priority, techniky vnitřní strukturalizace úloh, kriteria spřaženosti procesů,vývoj paralelní softwarové architektury, komunikace a synchronizace procesů, specifikace chování procesů ,restrukturalizace návrhu s použitím techniky inverze úloh, techniky specifikace chování procesů. 4. Navrhování distribuovaných aplikací.Základy distribuovaného zpracování- distribuované jádro, vzdálené volání procedur,.komunikace pomocí zasílání zpráv s využitím portů. Návrhové kroky při distribuovaném zpracování: dekompozice systému, definování rozhraní subsystémů ( volně vázaná komunikace zasíláním zpráv, těsně vázaná komunikace zasíláním zpráv, vícenásobná komunikace typu Client-Server, skupinová komunikace ). Návrh typů serverových subsystémů ( sekvenční subsystém, paralelní subsystém, distribuce dat ), konfigurování systému. 5. Objektově orientované techniky návrhu RT systémů Základní principy( abstrakce, zapouzdření, objekty , třídy , dědičnost ). Notace: třídní digramy, objektové diagramy, stavové diagramy, diagramy časování, diagramy modulů, diagramy procesů. Postup při aplikaci OOD: identifikace tříd a objektů, identifikace sémantiky tříd a o objektů. Identifikace relací mezi objekty a třídami, implementace. 6. Technika návrhových vzorů v objektové orientovaném návrhu Co je návrhový vzor popis návrhových vzorů , katalog návrhových vzorů, přehled návrhových vzorů , dědičnost , delegování, kompozice, parametrizovatelné typy, použití návrhových vzorů, vztah mezi kompilovanými strukturami a run-time strukturami 7. Příklady návrhových vzorů. AplikaBlackce, framework, toolkit, příklady vývojových frameworků : Box Component Builder, Jbed

Podmínky absolvování předmětu

Kombinovaná forma (platnost od: 2013/2014 zimní semestr)
Název úlohyTyp úlohyMax. počet bodů
(akt. za podúlohy)
Min. počet bodů
Zkouška Zkouška  
Rozsah povinné účasti:

Zobrazit historii

Výskyt ve studijních plánech

Akademický rokProgramObor/spec.Spec.ZaměřeníFormaJazyk výuky Konz. stř.RočníkZLTyp povinnosti
2020/2021 (P0714D150001) Kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P0714D150001) Kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2020/2021 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2020/2021 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P0714D150001) Kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P0714D150001) Kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný typu B stu. plán
2019/2020 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2019/2020 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2018/2019 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2017/2018 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2016/2017 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2015/2016 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2014/2015 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2013/2014 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2012/2013 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2011/2012 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2645) Elektrotechnika, sdělovací a výpočetní technika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika P čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán
2010/2011 (P2649) Elektrotechnika (2612V045) Technická kybernetika K čeština Ostrava povinně volitelný stu. plán

Výskyt ve speciálních blocích

Název blokuAkademický rokForma studiaJazyk výuky RočníkZLTyp blokuVlastník bloku