Stefan Ratschan. Fakulta informačních technologíı. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1 / 19

Podobné dokumenty
Formální Metody a Specifikace (LS 2011) Formální metody pro kyber-fyzikální systémy

Stefan Ratschan. Fakulta informačních technologíı. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1 / 16

Informatika pro záchranu života

Temporální Logiky. Stefan Ratschan. Fakulta informačních technologíı. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1 / 19

Stefan Ratschan. Fakulta informačních technologíı. Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Unbounded Model Checking

Analýza a Návrh. Analýza

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

Vývoj informačních systémů. Obecně o IS

Vyhněte se katastrofám pomocí výpočetní matematiky

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti

12. VHDL pro verifikaci - Testbench I

Testování a verifikace softwaru

Návrh softwarových systémů - architektura softwarových systémů

Institut teoretické informatiky (ITI) na FI MU

Tvorba informačních systémů

Ústav automatizace a měřicí techniky.

Algebra blokových schémat Osnova kurzu

Architektury informačních systémů

4EK311 Operační výzkum. 1. Úvod do operačního výzkumu

Architektury informačních systémů

Automatizační a měřicí technika (B-AMT)

VeriFIT Automatizovaná analýza a verifikace

9. Praktická verifikace

Studijní program Elektrotechnika a komunikační technologie. prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

2. Mechatronický výrobek 17

Web based dynamic modeling by means of PHP and JavaScript part III

Návrh softwarových systémů - architektura softwarových systémů

BMII. B i o m e d i c a l D a t a P r o c e s s i n g G r o u p

Virtuální ověřování výroby Robotika Process Simulate Virtual Commissioning Virtuelle Inbetriebnahme

POČÍTAČOVÁ SIMULACE PODNIKOVÝCH PROCESŮ. Ing. V. Glombíková, PhD.

Organizace předmětu, podmínky pro získání klasifikovaného zápočtu

Bakalářský studijní obor informatika

10. Techniky formální verifikace a validace

Klasické metodiky softwarového inženýrství I N G M A R T I N M O L H A N E C, C S C. Y 1 3 A N W

CENTRUM VZDĚLÁVÁNÍ PEDAGOGŮ ODBORNÝCH ŠKOL

CASE. Jaroslav Žáček

Systémy pro podporu rozhodování. Hlubší pohled 2

INFORMATIKA. Charakteristika vyučovacího předmětu:

Studijní program Elektrotechnika a komunikační technologie. prof. Ing. Aleš Prokeš, Ph.D Ústav radioelektroniky FEKT VUT v Brně

Moderní nástroje pro vývoj elektronických řídicích jednotek

Základy tvorby výpočtového modelu

1. Úvod do mechatroniky

SILNOPROUDÁ ELEKTROTECHNIKA A ELEKTROENERGETIKA.

1 VZNIK, VÝVOJ A DEFINICE MECHATRONIKY

Matematická indukce a správnost programů. Základy diskrétní matematiky, BI-ZDM ZS 2011/12, Lekce 13

pořádá pro autodiagnostiky, autotroniky, automechaniky, mechaniky a techniky odborný kurz: AUTOELEKTRONIKA, AUTODIAGNOSTIKA A KLIMATIZACE VOZIDEL

Architektura počítačů Agenda

Modelování a simulace Lukáš Otte

Simulace číslicových obvodů (MI-SIM) zimní semestr 2010/2011

Řídicí systém pro každého

Úvod do softwarového inženýrství a týmového vývoje

Simulace a návrh vyvíjejících Nadpis se 1. Nadpis 3. Božetěchova 2, Brno

Objektově orientované technologie Diagram komponent Implementační náhled (Diagram rozmístění) Pavel Děrgel, Daniela Szturcová

Normal mission real time system

Úvodní slovo studentům informatických oborů

SOFTWAROVÉ INŽENÝRSTVÍ 1

Revize EN stav, změny, souvislosti s jinými normami a předpisy ZČU Plzeň, Karel Beneš

Návrh a simulace zkušební stolice olejového čerpadla. Martin Krajíček

01 Teoretické disciplíny systémové vědy

5. Metody návrhu uživatelského rozhraní

Úvod do validace počítačových systémů Ing. Miroslav Mík. Obsah

Tento projekt je spolufinancován Evropskou unií a státním rozpočtem České republiky

Informace pro výběr bakalářského oboru

2. Začlenění HCI do životního cyklu software

Informatika a výpočetní technika 1. roč./1. sem. 1. roč./2. sem. 2. roč./3. sem. 1 kr. Povinné předměty pro obor IVT

4. Rekurze. BI-EP1 Efektivní programování Martin Kačer

Vývoj a testování elektronických řídicích jednotek pro automobily

Inovace výuky prostřednictvím ICT v SPŠ Zlín, CZ.1.07/1.5.00/ Vzdělávání v informačních a komunikačních technologií

NSWI /2011 ZS. Principy cpypočítačůčů aoperačních systémů ARCHITEKTURA

Mission ctitical real time system

POSUDEK VEDOUCÍHO BAKALÁŘSKÉ PRÁCE

Přednáška. Správa paměti II. Katedra počítačových systémů FIT, České vysoké učení technické v Praze Jan Trdlička, 2012

Vyšší odborná škola, Střední škola, Centrum odborné přípravy Budějovická 421, Sezimovo Ústí

LOGICKÉ OBVODY X36LOB

SYSTÉMY NAČIPU MI-SOC

Vestavné systémy BI-VES Přednáška 1

Program odborných akcí EGÚ Praha Engineering, a.s. PROSINEC.

POPIS STANDARDU CEN TC278/WG12. draft prenv ISO TICS AVI/AEI architektura a terminologie intermodální dopravy zboží. 1 z 5

se mění přílohy II, V a VI směrnice Evropského parlamentu a Rady 2008/57/ES o interoperabilitě železničního

Výzkum a vývoj ověřených modelů požáru a evakuace osob a jejich praktická aplikace při posuzování požární bezpečnosti staveb

Grafy. doc. Mgr. Jiří Dvorský, Ph.D. Katedra informatiky Fakulta elektrotechniky a informatiky VŠB TU Ostrava. Prezentace ke dni 13.

Odstrašující příklady z IT praxe. Jan Vaněk a kolegové

7. Pracovní postupy. Fakulta informačních technologií MI-NFA, zimní semestr 2011/2012 Jan Schmidt

Vývoj informačních systémů. Přehled témat a úkolů

Obecné informace o síti CAN. Obecné. Další informace o síti CAN naleznete v následujících dokumentech:

Informační a databázové systémy v rostlinolékařství. Zdeněk Landa & Helena Landová

Profilová část maturitní zkoušky 2015/2016

Příspěvek k tématu připravenosti. Jan Fibír

VÝVOJ ŘÍDICÍCH ALGORITMŮ HYDRAULICKÝCH POHONŮ S VYUŽITÍM SIGNÁLOVÉHO PROCESORU DSPACE

Dominik Vymětal. Informační technologie pro praxi 2009, Ostrava

Modelování elektromechanického systému

Architektury počítačů

KURZ PROGRAMOVÁNÍ LOGICKÝCH AUTOMATŮ

CASE nástroje. Jaroslav Žáček

Informace o studiu. Životní prostředí a zdraví Matematická biologie a biomedicína. studijní programy pro zdravou budoucnost

Architektura softwarových systémů

Vývoj informačních systémů. Přehled témat a úkolů

7 Jazyk UML (Unified Modeling Language)

Struktura e-learningových výukových programù a možnosti jejího využití

Transkript:

Modelování a Analýza Systémů Stefan Ratschan Katedra číslicového návrhu Fakulta informačních technologíı České vysoké učení technické v Praze 19. září 2010 Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti 1 / 19

Stefan Ratschan budova A, místnost 1035 http://www.cs.cas.cz/~ratschan (Consultation Hours!) stefan.ratschan@cs.cas.cz Jindy: Ústav Informatiky Akademie Věd Pod Vodárenskou věží 2 Metro stanice Ládví První cvičení? 2 / 19

Pravidla hry Prosím přerušit! (aspoň v České republice) jsem blbé otázky ještě nezažil, ale hodně blbého mlčení! Přednáška vs. cvičení: Na přednášce se učíme novou látku, na cvičení ji cvičíme. Z toho plyne: Na cvičení nebudu vysvětlovat látku z přednášky ještě jednou. Kdo nechodí na přednášky, nebude rozumět tomu, co děláme na cvičení! 3 / 19

Hodnocení Pro výsledek zkoušky z a výsledek cvičení c, závěrečná známka= Z(0.6z + 0.4c), pokud z 0.5 a c 0.5, F, jinak, přičemž Z(x) = A, pokud 0.9 x, B, pokud 0.8 x < 0.9, C, pokud 0.7 x < 0.8, D, pokud 0.6 x < 0.7, E, pokud 0.5 x < 0.6, F, jinak. Průzkum pozadí 4 / 19

Zdroje Stránka předmětu: http://www.cs.cas.cz/~ratschan/mi-mas/ (viz. odkaz z Eduxu) Nebudu sledovat určitou učebnici. Na slajdách každé přednášky budu uvádět zdroje (v angličtině) Pokud navštěvujete přednášky, nebudete je potřebovat. Pokud nenávštěvujete přednášky, budete potřebovat další zdroje Slajdy budou obsahovat informace jen částečně, příklady, obrázky atd. budu kreslit na tabuli Pozor s wikipedíı! Velká část obsahu přednášky tam není. Pokud je, často obsahuje chyby, špatné vysvětlení atd. Wikipedie nemůže nahradit pochopení látky. 5 / 19

Systém, co to je? Kdo chce vznesenou definici s odkazy na řecké, latinské a čínské filosofy: at se podívá na jeho obĺıbenou encyklopedii. Pro nás: vlaky, letadla, roboty, atd. Tj.: složitá technická zařízení, jejichž důležitou součást tvoří software/digitální elektronika Jiné druhy systémů (dále nebudou tématem této přednášky, viz. MI-TES): Biologické systémy Sociální systémy... 6 / 19

Typické vlastnosti takových systémů Vysoce složité: Skupiny konstruktérů Obrovské: > 1000 v případě letadel Heterogenní: strojaři, softwaroví inženýři, řídicí technici, návrháři obvodů Bezpečnost často podstatná ( safety critical systems ) Reaktivní: nepřetržitá interakce s okoĺım Souběžné (concurrent): paralelní provoz různých funkcí Občas: změny struktury během provozu (např. počet vozů) Interakce fyzikálních a elektronických komponent ( cyber-physical system ) 7 / 19

Fyzikální vs. elektronické komponenty Čím dál tím víc úkolů přebírá elektronika (např, brake-by-wire, x-by-wire, x-by-wireless) Náklady na návrh elektroniky převyšují náklady na návrh fyzikálního systému 8 / 19

Regulační smyčka electronics sensor plant actuator A/D převodník 9 / 19

Jak projektovat takové systémy? Příklad: vlak Velice složitý: nejdřív rozložit na menší části Které? Pohon Skříň Signalizace Elektrika Klimatizace Světla Dveře Informační, komunikační a zábavní systémy Naklápěcí systém (viz. Pendolino) 10 / 19

Další postup 1. Zaměstnáme konstruktéry 2. Vytvoříme týmy (pro pohon, informační systém, atd.) 3. Necháme je projektovat 4. Dáme jednotlivé návrhy dohromady 5. Vyrobíme a prodáme vlaky Opravdu? Pokud konstruktéři se nebudou rvát (každý má jinou terminologii), pokud vůbec vyrábí použivatelný návrh (subsystémy pořád složité), pokud výsledné návrhy se vůbec dají složit (každý subsystém předpokládá něco jiného o jiných subsystémech), pokud výsledný návrh vůbec funguje, bude havarovat na trati. 11 / 19

Jak se tomu vyhýbat? Potřebujeme Jasné rozhraní mezi subsystémy Najít problémy rozložení a chyby návrhu co nejdříve Automatizovat celý postup co nejvíce 12 / 19

Model Abstraktnı reprezentace syste mu Abstraktnı : C a stec ny popis, ktery I skry va podrobnosti a I popisuje jen tyto aspekty syste mu, ktere jsou v okamz iku du lez ite. Napr.: Hleda me menzu, pomu z e na m toto? 13 / 19

Typografie modelů Dynamické, statické modely 14 / 19

Hierarchie systémových modelů Neformální popis: Vlak má dodržovat standard signalizace českých tratí Formální specifikace Vyšší operační modely (např. konečný automat) VHDL, C program Návrh digitálního obvodu, strojový kód... Hierarchie abstrakcí: vyšší vrstvy skrývají složitost, nižší vrstvy poskytují více podrobností Cyklus (zjednodušená idealizace): Vytvoříme model systému Rozložíme do subsystémů Pokud nutné, nižší, podrobnější modely 15 / 19

Výsledek Výhody: Od začátku jasné rozhraní na základě vyšších modelů Různé skupiny můžou pracovat se částečným modelem Podpora nástroji: automatizace překladu mezi modely (kompilátor, kódový generátor) simulace (demo?) testování formální verifikace Problémy a chyby se objeví brzy Pořád: Velice složitý problém (viz. Pendolino) Současný výzkum: model based design: intenzivní používání čím dál tím vyšších modelů 16 / 19

Cíl předmětu Studenti budou ovládat formalizmy, techniky a nástroje pro modelování a analýzu systémů tak, aby mohli fungovat v takovém procesu a aby mohli přispívat ke kvalitě výsledných systému. 17 / 19

Seznam přednášek 1. Úvod a přehled 2. Základy praktické logiky 3. Komunikující konečné automaty 4. Temporální logika 5. Simulace 6. Omezené ověřování modelů (bounded model checking) 7. Neomezené ověřování modelů (unbounded model checking) 8. Datové struktury pro ověřování modelů 9. Petriho sítě 10. Probabilistické modely 11. Časové automaty 12. Spojité, hybridní systémy: Modelování a simulace 13. Hybridní systémy: verifikace 18 / 19

Příští přednáška Základ všech druhů modelů: Logika Logika se v ČR učí jako teoretický předmět Což je krásně, ale studenti ji bohužel moc neumí používat Příští přednáška: základy praktické logiky 19 / 19