Elmélet: 50 %

Gyakorlat: 50 %

A tantárgy tantervi helye: 1. félév

Munkarend: Nappali

Előtanulmányi feltételek:

Értékelés: gyakorlati jegy

Tantárgy besorolása: kötelező

Oktatás nyelve: Magyar

Tantárgyfelelős: Dr. Csík Norbert

Felelős tanszék: Informatika Tanszék

Tantárgy oktatója(i): Dr. Drenyovszki Rajmund

Ellenőrzésért felel: Prof. Dr. Johanyák Zsolt Csaba

Tárgy oktatásának célja:
A tantárgy célja megismertetni a hallgatókkal a kiberfizikai rendszerek (Cyber-Physical Systems – CPS) felépítését, elméleti alapjait és a gyakorlatban előforduló kiberfizikai rendszerek sajátosságait.

Elsajátítandó ismeretanyag előadás:

A kiberfizikai rendszerek integrálják magukba a fizikai, hálózati és feldolgozó rendszereket. A szenzorok, beágyazott rendszerek és beavatkozók összekötött és elosztott módon, hálózaton keresztül összekapcsolódva végeznek el a fizikai környezettel szorosan együttműködve komplex feladatokat. A szenzorhálózatok, felhő alapú megoldások és a mesterséges intelligencia segítségével korábban nem megvalósítható algoritmusok implementálhatóak, mint például az intelligens forgalomirányítási rendszerek, újgenerációs villamos hálózat (Smart Grid), ipari lokalizációs rendszerek stb., de ide sorolhatóak az autonóm járművek és drónok. A tantárgyban a hallgató megismerkedik a kiberfizikai rendszerek alapjaival, az érzékelés és beavatkozás, a fizikai és számítógépes rendszerek modellezési alapelveivel, érintjük a hibrid rendszereket, a szabályozástechnikai és hálózati szempontokat.

Elsajátítandó ismeretanyag laboratórium:

A labor az elméleti ismereteket egészíti ki, aminek keretében a kiberfizikai rendszerek egyes gyakorlati aspektusaival (az érzékelés és beavatkozás) kapcsolatos mérések és gyakorlati feladatokkal foglalkoznak a hallgatók.

Elsajátítandó szakmai kompetenciák (tudás, képesség, attitűd, autonómia és felelősség, további szakmai kompetenciák):
Tudása:

- Ismeri a műszaki informatikai rendszerek fejlesztéshez szükséges, széles körben alkalmazható problémamegoldó technikákat. - Az informatikai szakmán belül, a specializációtól függően mélyebb elméleti és gyakorlati ismeretekkel rendelkezik az alábbiak közül egy vagy néhány területen: szoftvertervezés, rendszerszimuláció és -modellezés, kommunikációs hálózatok, mobil- és erőforrás-korlátos alkalmazások, számítógépes grafika és képfeldolgozás, kritikus és beágyazott rendszerek, médiainformatika, IT-biztonság, párhuzamos rendszerek, intelligens rendszerek, számításelmélet, adatbázisok.

Képességei:

- A megszerzett tudást képes alkalmazni és a gyakorlatban hasznosítani. - Képes problémamegoldó technikákat használni a szoftver- és alkalmazásfejlesztés során.

Attitűdje:

- Szakmailag magas szinten, tervezetten és a minőségi szempontokat figyelembe véve hajtja végre fejlesztési feladatait, a létrejövő rendszerek hibamentességéről meggyőződik. - Nyitott és elkötelezett az önművelésre, önfejlesztésre, az egyéni tudás, ismeret elmélyítésére, bővítésére a természettudományok, a mérnöki és informatikai tudományok területén.

Autonómia és felelősség:

- Szakmai kompetenciái alapján egyaránt alkalmas működéskritikus és érzékeny információkat tartalmazó rendszerek fejlesztésére és üzemeltetésére.

További szakmai kompetenciák:

A számonkérés és értékelés rendszere:
Félévközi tanulmányi követelmények:
Az előadások és laborok látogatása, az ott elhangzó anyag feldolgozása. Egy kiberfizikai rendszerről tanulmány elkészítése projekt feladatként és annak bemutatása a félév végén.
Vizsgakövetelmények:

Írásbeli vizsga az elméleti ismeretekből.

Tanulmányi segédanyagok, laborháttér:

Kötelező irodalom:

1. Walid M. Taha, Abd-Elhamid M. Taha, Johan Thunberg: Cyber-Physical Systems: A Model-Based Approach, Springer; 1st ed. 2021 edition (September 1, 2020), ISBN-13: 978-3030360702 2. Rajeev Alur: Principles of Cyber-Physical Systems, The MIT Press (April 10, 2015), ISBN-13: 978-0262029117

Ajánlott irodalom: