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Sistemas Críticos

Código: EIC0073     Sigla: SCRI

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Automação Industrial

Ocorrência: 2013/2014 - 2S (de 10-02-2014 a 06-06-2014) Ícone do Moodle

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Departamento de Engenharia Eletrotécnica e de Computadores
Curso/CE Responsável: Mestrado Integrado em Engenharia Informática e Computação

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
MIEIC 14 Plano de estudos a partir de 2009/10 4 - 6 56 162

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Francisco Manuel Madureira e Castro Vasques de Carvalho Regente

Docência - Horas

Teórico-Práticas: 3,00
Tipo Docente Turmas Horas
Teórico-Práticas Totais 1 3,00
Francisco Manuel Madureira e Castro Vasques de Carvalho 2,50
Paulo José Lopes Machado Portugal 0,50

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Abrir os horizontes dos Engenheiros Informáticos, especialistas em desenvolvimento de software, para a área dos Sistemas Críticos. Abordar noções ligadas à cultura da Segurança, fundamentais para o ciclo de vida de desenvolvimento de Sistemas Críticos. Os principais tópicos abordados incluem: a) Uma abordagem de todas as fases da vida de um sistema de segurança crítica, desde a sua conceção e especificação, até à sua certificação, instalação, manutenção e desativação; b) Informação sobre como avaliar as implicações de segurança de projetos e determinar as medidas necessárias para desenvolver sistemas para atender às necessidades de segurança; c) Quais as técnicas disponíveis para abordar os aspetos de segurança crítica em sistemas computacionais e as metodologias que podem ser utilizadas para melhorar a sua fiabilidade.

Resultados de aprendizagem e competências

No final desta unidade curricular, espera-se que os estudantes tenham consolidado os seus conhecimentos sobre: - A necessidade de uma abordagem sistémica da Segurança; - As principais técnicas de tolerância a falhas baseadas em software; - Os principais meios de verificação e validação de confiança no funcionamento em Sistemas Críticos.

Modo de trabalho

Presencial

Pré-requisitos (conhecimentos prévios) e co-requisitos (conhecimentos simultâneos)

Esta unidade curricular apresenta uma introdução aos sistemas computacionais de segurança crítica, não assumindo qualquer conhecimento prévio de noções de segurança, ou de qualquer hardware ou linguagem de programação específicos. Os conhecimentos sobre desenvolvimento (ciclo de vida de um sistema), programação e teste de software apresentados pelos estudantes de 4º ano do MIEIC são os adequados para a frequência desta unidade curricular.

Programa

Cap. 1 - Introdução aos Sistemas Críticos. - Taxonomia. - Apresentação de casos de estudo relevantes em termos de segurança. - Critérios de segurança. Cap. 2 Meios de obtenção de Confiança no funcionamento: Tolerância a falhas - Técnicas de tolerância a falhas em hardware - Redundância de hardware: estática, dinâmica e híbrida - Redundância temporal - Redundância de informação - Tolerância a Falhas em Software: - Recuperação para trás vs Recuperação para a frente - Diversidade de Concepção/Implementação - Diversidade de Dados - Diversidade Temporal - Formas de Adjudicação de Resultados Cap. 3 - Meios de verificação e validação de Confiança no funcionamento: - Modelação da confiança no funcionamento: conceitos básicos; - Técnicas de modelação: blocos de fiabilidade e árvores de falhas - Fiabilidade do Software: conceitos, modelos, estimação de parâmetros - Modelação de arquitecturas HW/SW. Cap 4. - Desenvolvimento de Sistemas Críticos. ("safety-critical"). - Análise de situações perigosas ("hazards") - Análise de risco. - Prevenção de falhas - Gestão de qualidade para Sistemas Críticos - Ambientes de Desenvolvimento - Linguagens de programação

Bibliografia Obrigatória

Storey, Neil; Safety-critical computer systems. ISBN: 0-201-42787-7
Pullum, Laura L.; Software fault tolerance techniques and implementation. ISBN: 1-58053-137-7

Bibliografia Complementar

Shooman, Martin L.; Realiability of computer systems and networks. ISBN: 0-471-29342-3
Rausand, Marvin; System reliability theory. ISBN: 0-471-47133-X
M. Xie; Software reliability modelling. ISBN: 981-02-0640-2
John Knight; Fundamentals of Dependable Computing for Software Engineers, Chapman and Hall/CRC, 2011. ISBN: 978-1439862551
The Motor Industry Software Reliability Association; MISRA-C 2004. ISBN: 0-9524156-2-3

Métodos de ensino e atividades de aprendizagem

Aulas teóricas de exposição lectiva com apresentação de casos de estudo ilustrativos de Sistemas Críticos relevantes. Aulas teórico-práticas de apoio à realização de um trabalho pratico de concepção e implementação de uma arquitectura de software tolerante a falhas. Aulas teórico-práticas de modelação e análise da confiança no funcionamento de Sistemas Críticos.

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de computadores

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída com exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Exame 60,00
Trabalho laboratorial 40,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Estudo autónomo 40,00
Frequência das aulas 42,00
Trabalho laboratorial 80,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

Nota mínima de 7,0 valores na classificação distribuída.

Fórmula de cálculo da classificação final

1 Trabalho prático (concepção e implementação de arquitecturas de software para tolerência a falhas): 40%. Exame escrito (prova sem consulta com a duração de 2h30m): 60%.

Provas e trabalhos especiais

Os alunos deverão elaborar 1 trabalho ao longo da disciplina, que versará a implementação de uma arquitectura de software tolerantes a falhas.

Trabalho de estágio/projeto

nd.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Trabalhadores estudantes (e similares) não necessitam de acompanhar presencialmente a disciplina. Têm no entanto de efectuar os mesmos trabalhos que os alunos ordinários, sendo estes entregues nas mesmas datas. Estes alunos deverão no entanto periodicamente marcar reuniões com o docente da disciplina por forma a que este possa acompanhar a evolução do trabalho.

Melhoria de classificação

Melhoria de classificação final: poderá ser feita por exame na epoca de recurso. Melhoria de classificação distribuida: poderá ser feita na ocorrência seguinte da disciplina.

Observações

As aulas poderão ser leccionadas em Português ou Inglês, consoante a existência de alunos ERASMUS inscritos à disciplina.

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