Informatikai rendszertervezés

Célkitűzés

A tárgy célkitűzése, hogy bemutassa a modellalapú rendszertervezés alapvető folyamatait és eszközeit. Ismerteti a specifikáció- és követelménymodellezés alapjait, a funkcionális és extrafunkcionális nézőpontokat integráló modellalkotást, a platform/infrastruktúra modellezést, a modellalapú telepítést, a biztonságosság biztosítására és analízisére szolgáló módszereket, valamint a verifikáció és validáció folyamatát és technikáit (pl. statikus analízis, tesztelés). A tárgy alkalmazási példáit az üzleti rendszerek, illetve az intelligens komponensek integrációján alapuló beágyazott rendszerek területéről veszi.

Felépítés

A tantárgy 6+1 blokkra van felosztva. Az első hat blokk blokkonként két előadásból és egy táblás gyakorlatból áll. Az utolsó blokkban csak előadás lesz kapcsolódó témákban. 

1. Rendszertervezési alapok és követelménymodellezés
   • Fejlesztési folyamatok, funkcionális model, platform model, verifikáció és validáció, kód generálás szerepe, funkcionális és extrafunkcioonális követelmények modellezése és analízise, követelmény modellezés, használati esetek. SysML: requirements diagram, use case diagram.
2. Strukturális modellezés
   • Logikai komponensek tervezése, belső felépítesük tervezése, jólformáltsági kényszerek, kommunikáció modellezése (port, interfész, üzenet), adat típusok, fizikai összetevők és összefüggések modellezése. SysML: block diagram, internal block diagram, parametric diagram, profilok.
3. Viselkedés modellezése
   • SysML: state machine, interaction diagram, activity diagram. Kódgenerálási lehetőségek viselkedés modellből.
4. Szolgáltatásbiztonság és hibatűrés
   • Alapfogalmak, szolgáltatásbiztonság, hibatűrő architektúrák, tervezési minták, kockázat analízis, hibafa, hibamód és hatás analízis (FMEA), megbízhatósági analízis
5. Platform modellezés és szimuláció
   • Platform és infrastruktúra modellek, elosztott architektúrák, extrafunkcionális jellemzők származtatása, allokáció, viselkedésmodellek szimulációja. SysML: allocation matrix.
6. Verifikációs és validációs technikák 
   • Verifikáció és validáció alapfogalmai, tipikus V&V feladatok áttekintése, specifikációalapú tesztelés, modellalapú teszttervezés, tesztesetek specifikálása. UML2 Testing Profile
7. Kitekintés
   • Ipari alkalmazások
   • SysML v2

Számonkérés

Szorgalmi időszakban

• A végső jegyet a félév során a 6 db rész-házifeladatban és a vizsgán elért pontszámokból számoljuk ki.
• A rész-házifeladatokra egyenként maximum 10 pont jár. A hallgató számára legkedvezőbb 4 darab elfogadott rész-házifeladatokra kapott pontjainak összege adja a házi feladatra kapott pontokat.
• Az aláírás feltétele, hogy legalább 4 darab rész-házifeladat rész legalább 4 pontos legyen.
• A házi feladat egyes fázisai nem javíthatók, nem pótolhatók és nem adhatók be késedelmesen.
• Megajánlott jegy szerezhető, ha a hallgató mindegyik házi feladat részen legalább 4 pontot ért el, jelentkezik szóbeli védésre és sikeresen teljesíti azt, és
  • megajánlott jó osztályzat esetén legalább 4 házi feladat rész legalább 8 pontos;
  • megajánlott jeles osztályzat esetén legalább 5 házi feladat rész legalább 8 pontos.

Vizsgaidőszakban

• A vizsgán maximum 40 pont szerezhető. A tárgy sikeres teljesítéséhez a vizsgán minimum 40%-ot (16 pontot) kell elérni.
• A végleges pont a vizsgára és a házi feladatokra kapott pontok összege.

Ponthatárok:

• 0-31 pont: elégtelen
• 32-41 pont: elégséges
• 42-52 pont: közepes
• 53-63 pont: jó
• 64- ponttól: jeles

Acknowledgement

Developing the course material was partially supported by the MTA-BME Lendület Cyber-Physical Systems Research Group.

No Magic Inc. is supporting the course with educational licenses.