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Tolerância a Falhas em Sistemas Computacionais

Código: PRODEI044     Sigla: TFSC

Áreas Científicas
Classificação Área Científica
OFICIAL Arquitecturas de Comp., Sist. Operativos e Redes

Ocorrência: 2018/2019 - 2S

Ativa? Sim
Unidade Responsável: Secção de Automação, Instrumentação e Controlo
Curso/CE Responsável: Programa Doutoral em Engenharia Informática

Ciclos de Estudo/Cursos

Sigla Nº de Estudantes Plano de Estudos Anos Curriculares Créditos UCN Créditos ECTS Horas de Contacto Horas Totais
PRODEI 4 Plano de estudos Oficial 1 - 6 28 162

Docência - Responsabilidades

Docente Responsabilidade
Francisco Manuel Madureira e Castro Vasques de Carvalho Regente

Docência - Horas

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

Língua de trabalho

Português - Suitable for English-speaking students

Objetivos

Proporcionar um início à atividade de investigação na Sistemas Críticos ("Safety-Critical Computing Systems"). 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.

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 tutoriais (reuniões individuais semanais, com alocação de trabalhos orientados para cada tópico do programa).

Palavras Chave

Ciências Tecnológicas > Engenharia > Engenharia de computadores

Tipo de avaliação

Avaliação distribuída sem exame final

Componentes de Avaliação

Designação Peso (%)
Trabalho escrito 100,00
Total: 100,00

Componentes de Ocupação

Designação Tempo (Horas)
Frequência das aulas 12,00
Trabalho de investigação 150,00
Total: 162,00

Obtenção de frequência

Realização dos trabalhos orientados para cada tópico do programa.

Fórmula de cálculo da classificação final

Avaliação dos trabalhos entregues, relativos a cada tópico do programa.

Provas e trabalhos especiais

nd.

Trabalho de estágio/projeto

nd.

Avaliação especial (TE, DA, ...)

Trabalhadores estudantes (e similares) não necessitam de acompanhar presencialmente a disciplina. Têm no entanto ddevem efectuar os mesmos trabalhos que os alunos ordinários, sendo estes entregues nas mesmas datas.

Melhoria de classificação

Melhoria de classificação distribuida: poderá ser feita na ocorrência seguinte da disciplina.

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