Guía docente de Sistemas Críticos (M50/56/2/12)

Curso 2022/2023
Fecha de aprobación por la Comisión Académica 12/07/2022

Máster

Máster Universitario en Ingeniería Informática

Módulo

Tecnologías Informáticas 2

Rama

Ingeniería y Arquitectura

Centro en el que se imparte la docencia

E.T.S. de Ingenierías Informática y de Telecomunicación

Centro Responsable del título

International School for Postgraduate Studies

Semestre

Segundo

Créditos

4

Tipo

Optativa

Tipo de enseñanza

Presencial

Profesorado

  • Antonio Javier Díaz Alonso
  • Pablo Martínez Cañada

Tutorías

Antonio Javier Díaz Alonso

Email
  • Tutorías 1º semestre
    • Lunes 9:00 a 12:30 (Etsi Informática)
    • Martes 15:00 a 17:30 (Etsi Informática)
    • Martes 13:00 a 14:30 (Etsi Informática)
    • Jueves 17:30 a 19:30 (Etsi Informática)
  • Tutorías 2º semestre
    • Lunes 9:00 a 12:30 (Etsi Informática)
    • Martes 13:00 a 14:30 (Etsi Informática)
    • Martes 15:00 a 17:30 (Etsi Informática)
    • Jueves 16:30 a 18:30 (Etsi Informática)

Pablo Martínez Cañada

Email
Tutorías 2º semestre
  • Lunes 9:00 a 11:00 (Citic Db.3, Cita Previa)
  • Martes 9:00 a 13:00 (Citic Db.3, Cita Previa)

Breve descripción de contenidos (Según memoria de verificación del Máster)

Introducción a los sistemas críticos: motivación, definiciones, objetivos, herramientas, mercados objetivo, etc... Fases y metodologías de diseño de sistemas críticos. Particionamiento hardware-software, técnicas de análisis de riesgos, verificación y validación, diseño tolerante a fallos.

Estándares para certificación de sistemas críticos en diferentes sectores como el industrial, automoción, aviónica o espacial. Ejemplos de aplicaciones y casos de uso.

Prerrequisitos y/o Recomendaciones

Se recomiendan conocimientos generales de programación, sistemas operativos, tiempo real y arquitectura de sistemas empotrados.

Competencias

Competencias Básicas

  • CB6. Poseer y comprender conocimientos que aporten una base u oportunidad de ser originales en desarrollo y/o aplicación de ideas, a menudo en un contexto de investigación.
  • CB7. Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio.
  • CB8. Que los estudiantes sean capaces de integrar conocimientos y enfrentarse a la complejidad de formular juicios a partir de una información que, siendo incompleta o limitada, incluya reflexiones sobre las responsabilidades sociales y éticas vinculadas a la aplicación de sus conocimientos y juicios.
  • CB9. Que los estudiantes sepan comunicar sus conclusiones y los conocimientos y razones últimas que las sustentan a públicos especializados y no especializados de un modo claro y sin ambigüedades.
  • CB10. Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo.

Resultados de aprendizaje (Objetivos)

  • Reconocer qué tipos de sistemas requieren las metodologías de diseño de sistemas críticos
  • Seleccionar que estándar de certificación es más adecuado para un sistema dado.
  • Conocer las metodologías de diseño utilizadas en los sistemas críticos.
  • Analizar y diseñar globalmente sistemas críticos sencillos.
  • Precisar cuales son las fuentes de fallos y vulnerabilidades de un sistema crítico sencillo.
  • Contrastar la fiabilidad y nivel de certificación de sistemas críticos comerciales.

Programa de contenidos Teóricos y Prácticos

Teórico

  1. Introducción y conceptos generales.
  2. Metodologías de desarrollo: flujos de diseño, requisitos y especificaciones, validación vs. Verificación, etc.
  3. Diseño de plataformas para sistemas empotrados. Revisión de conceptos generales. Soluciones comerciales y open source. Codiseño hardware/software. Redundancía/fiabilidad vs. coste. Diversidad, compartición de recursos. Diseño tolerante a fallos.
  4. Programación y desarrollo de aplicaciones. Revisión de conceptos generales. Soluciones comerciales y open source. Características para sistemas críticos.
  5. S.O certificables y de tiempo real.
  6. Procesos de certificación, estándares y herramientas.

Práctico

  1. Seminario 1: Ejemplos de sistemas críticos.
  2. Seminario 2: Diseño conceptual de un sistema crítico.
  3. Diseño de una plataforma de criticidad mixta.
  4. Programación de sistemas críticos.
  5. Proyecto libre opcional.

Bibliografía

Bibliografía fundamental

  • Safety Critical Computer Systems by Neil Storey, 1996. Link: http://amzn.com/0201427877
  • Mission-Critical and Safety-Critical Systems Handbook: Design and Development for Embedded Applications by Kim Fowler, 2009 Link: http://amzn.com/0750685670
  • Safety Critical Systems Handbook: A STRAIGHTFOWARD GUIDE TO FUNCTIONAL SAFETY, IEC 61508 (2010 EDITION) AND RELATED STANDARDS, INCLUDING PROCESS IEC 61511 AND MACHINERY IEC 62061 AND ISO 13849 by David J. Smith BSc PhD CEng FIEE FIQA HonFSaRS MIGasE. et al. 2010, Link: http://amzn.com/0080967817
  • Fault-Tolerant Systems by Israel Koren et al.2007, Link: http://amzn.com/0120885255

Bibliografía complementaria

  • Safety-Critical Systems: Problems, Process and Practice: Proceedings of the Seventeenth Safety-Critical Systems Symposium Brighton, UK, 3 - 5 February 2009 by Chris Dale et al. Link: http://amzn.com/1848823487

Metodología docente

Evaluación (instrumentos de evaluación, criterios de evaluación y porcentaje sobre la calificación final.)

Evaluación Ordinaria

La calificación final que aparecerá en el Acta será un número comprendido entre 0 y 10 con una precisión de un dígito decimal. 

El artículo 17 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que la convocatoria ordinaria estará basada preferentemente en la evaluación continua del estudiante, excepto para quienes se les haya reconocido el derecho a la evaluación única final. Siguiendo estas recomendaciones y en el caso de esta asignatura, la evaluación continua se compone de las siguientes actividades:

Teoría:

  • Realización de trabajos en grupo acerca de contenidos relacionados con la asignatura. Presentación oral de los mismos.
  • Coevaluación: revisión individual y por escrito de proyectos de otros grupos y realización de test elaborados colaborativamente.

Prácticas:

  • Realización y defensa de las prácticas de la asignatura
  • Desarrollo de un proyecto práctico libre relacionado con los contenidos de la asignatura (individual o en grupo).
  • Seminarios:
  • Participación activa en los seminarios y realización de ejercicios relacionados con los mismos.

La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las actividades a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas: 40%

Actividades Formativas

Ponderación

Mínimo

Teoría

Exposición trabajo

40%

2.0

Coevaluación

Test colaborativos

Prácticas

Realización y defensa de prácticas

50%

3.0

Proyecto libre de prácticas

Seminarios

Participación y ejercicios

10%

0

Total

100%

5.0

Evaluación Extraordinaria

El artículo 19 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que los estudiantes que no hayan superado la asignatura en la convocatoria ordinaria dispondrán de una convocatoria extraordinaria. A ella podrán concurrir todos los estudiantes, con independencia de haber seguido o no un proceso de evaluación continua. De esta forma, el estudiante que no haya realizado la evaluación continua tendrá la posibilidad de obtener el 100% de la calificación mediante la realización de una prueba y/o trabajo.

En las convocatorias extraordinarias se utilizará la evaluación única final, tal y como se describe en la sección siguiente.

Evaluación única final

El artículo 8 de la Normativa de Evaluación y Calificación de los Estudiantes de la Universidad de Granada establece que podrán acogerse a la evaluación única final, el estudiante que no pueda cumplir con el método de evaluación continua por causas justificadas. Para acogerse a la evaluación única final, el estudiante, en las dos primeras semanas de impartición de la asignatura o en las dos semanas siguientes a su matriculación si ésta se ha producido con posterioridad al inicio de las clases o por causa sobrevenidas. Lo solicitará, a través del procedimiento electrónico, a la Coordinación del Máster, quien dará traslado al profesorado correspondiente, alegando y acreditando las razones que le asisten para no poder seguir el sistema de evaluación continua.

La evaluación constará de la siguientes pruebas:

  • Examen escrito de teoría.
  • Examen escrito de prácticas.

La siguiente tabla muestra la contribución de cada una de las pruebas de la evaluación única final a la nota final de la asignatura y la nota mínima exigida, en su caso, para cada una de ellas: Examen

Pruebas de la evaluación única final

Ponderación

Mínimo

Examen de teoría

50%

2,0

Examen de prácticas

50%

3,0

Total

100%

5,0

Información adicional

Se valora la participación activa en clase. El enfoque metodológico principal se centra en el aprendizaje por proyectos. Se anima a trabajar desde el inicio de la asignatura en la definición y elección del mismo.