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

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.

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

• 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.

1. Introducción y conceptos generales.
2. Metodologías de desarrollo
   1. Flujos de diseño, requisitos y especificaciones
   2. Validación vs. Verificación, etc.
3. Diseño de plataformas para sistemas empotrados. 
   1. Codiseño de procesos inteligentes hardware/software en tiempo real (TinyML/Raspberry Pi).
   2. Middleware de componentes distribuidos en tiempo real. 
   3. Redundancia/fiabilidad vs. coste. Diseño tolerante a fallos.
4. Plataformas y desarrollo de aplicaciones críticas en tiempo real.
   1. Soluciones comerciales y open source.
   2. Características para sistemas críticos.
5. Procesos de certificación, estándares y herramientas.

1. Diseño de una plataforma de criticidad mixta.
2. Selección de dispositivos hardware, middleware y plataformas software interoperables.
3. Programación de sistemas críticos.
4. Proyecto libre opcional.

• Burns, A., & Wellings, A. J. (2001). Real-time systems and programming languages: Ada 95, real-time Java, and real-time POSIX. Pearson Education.
• 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

• 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
• Ray, P. P. (2022). A review on TinyML: State-of-the-art and prospects. Journal of King Saud University-Computer and Information Sciences, 34(4), 1595-1623.

• Zero C Ice: https://zeroc.com/ice
• Nasa: http://www.nasa.gov/offices/oce/documents/FSWC_study.html
• Estándares: http://www.iec.ch/functionalsafety/  y http://www.rtca.org/index.asp
• Sistemas Operativos: http://www.freertos.org/, http://micrium.com/rtos/ucosii/overview/, http://www.rtems.com/

• MD01 Clases Teóricas-Expositivas 
• MD03 Resolución de Casos Prácticos 
• MD04 Aprendizaje basado en Proyectos 
• MD05 Prácticas en Laboratorio 
• MD10 Exposición de Trabajos Tutelados 
• MD16 Tutorías Académicas 

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%

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.

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

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. 

Información de interés para estudiantado con discapacidad y/o Necesidades Específicas de Apoyo Educativo (NEAE): Gestión de servicios y apoyos (https://ve.ugr.es/servicios/atencion-social/estudiantes-con-discapacidad).

https://zeroc.com/ice