Проектування та діагностика систем критичного застосування

Мета дисципліни:

формування  комплексу  знань  і  здобуття  навичок  з проектування та діагностики систем критичного застосування.

Завдання дисципліни:
 
ознайомити з основними вимогами до вбудованих систем критичного застосування та їх цифрових компонентів, етапами життєвого циклу їх проектування;
 
розглянути основні атрибути, засоби та загрози щодо гарантоздатності вбудованих систем критичного застосування та їх цифрових компонентів; відмовостійкі технології, включаючи побудування багатоверсійних систем; проблему прихованих несправностей цифрових компонентів систем критичного застосування та методи покращення їх контролепридатності;
 
сформувати базові знання, щодо теорії та практики робочого діагностування комп’ютерних систем та їх компонентів;
 
навчити верифікувати результати на етапах життєвого циклу проектування цифрових компонентів; аналізувати основні атрибути гарантоздатності цифрових компонентів вбудованих систем критичного застосування; оцінювати достовірність методів робочого діагностування. 
 
Основні результати навчання
 
ПРН1 застосовувати загальні підходи пізнання, методи математики, природничих та інженерних наук до розв’язання складних задач комп’ютерної інженерії
 
ПРН6 аналізувати проблематику, ідентифікувати та формулювати конкретні проблеми, що потребують вирішення, обирати ефективні методи їх вирішення
 
ПРН7 вирішувати задачі аналізу та синтезу комп’ютерних систем та мереж
 
ПРН8 застосовувати знання технічних характеристик, конструктивних особливостей, призначення і правил експлуатації програмно-технічних засобів комп’ютерних систем та мереж для вирішення складних задач комп’ютерної інженерії та дотичних проблем
 
ПРН14 розробляти і реалізовувати програмно-апаратні засоби технічної діагностики комп’ютерних систем та мереж

Форми організації освітнього процесу та види навчальних занять
 
Л – лекційні заняття; ЛЗ – лабораторні заняття; СРС – самостійна робота здобувача вищої освіти; Кз – самостійні контрольні завдання; МКР – модульна контрольна робота; К – консультації.
 
 
Тематика та види навчальних занять
 
1 тиждень
 
Л1. Об’єкт,  предмет,  мотивація,  мета,  задачі  та  програма  курсу.
СРС. К.
 
2 тиждень
 
Л2. Введення в гарантоздатність систем критичного застосування та їх компонентів.
ЛЗ1. Дослідження  контролю  за  модулем однотактного  помножувача  мантис.
Кз1. Основні визначення гарантоздатності.
СРС. К.
 
3 тиждень
 
Л3. Основні  складові  гарантоздатності.  Загрози  що  порушують гарантоздатність.
СРС. К.
 
4 тиждень
 
Л4. Оцінка гарантоздатності. Засоби  забезпечення гарантоздатності.
ЛЗ2. Порівняння  показників функціонування  та  діагностування одноактного  помножувача  мантис  при повному  та  скороченому  виконанні операції  під  дією  типових несправностей пристрою.
СРС. К.
 
5 тиждень
 
Л5. Обробка  наближених  даних.  Формати  даних  та  арифметика  з плаваючою точкою.
Кз2. Моделювання однотактного помножувача мантис.
СРС. К.
 
6 тиждень
 
Л6. Суттєві  та  несуттєві  помилки,  що  викликаються  типовими несправностями  пристроїв.  Ймовірність  суттєвої  помилки.
ЛЗ3. Дослідження  логарифмічного контролю  однотактного  помножувача.
СРС. К.
 
7 тиждень
 
Л7. Достовірність  методів  робочого  діагностування  в  контролі обчислюваних  результатів.
СРС. К.
 
8 тиждень
 
Л8. Шляхи підвищення достовірності методів робочого діагностування.
ЛЗ4. Порівняння  показників функціонування  та  діагностування одноактного  помножувача  під  дією типових несправностей пристрою.
Кз3. Типові та нетипові несправності пристрою.
МКР1. СРС. К.
 
9 тиждень
 
Л9. Підвищення  достовірності  методів  робочого  діагностування зменшенням  ймовірності  виявлення  помилки.
СРС. К.
 
10 тиждень
 
Л10. Метод  контролю  за  спрощеною  операцією.  Моделі  спрощення арифметичної  операції.
ЛЗ5. Дослідження  контролю  за нерівностями  однотактного помножувача  мантис.
СРС. К.
 
11 тиждень
 
Л11. Підвищення  достовірності  методів  робочого  діагностування  за різними  ймовірностями  виявлення  суттєвих  і  несуттєвих  помилок.
СРС. К.
 
12 тиждень
 
Л12. Контроль за нерівностями. Визначення та обчислення нижньої та верхньої границь результату й порівняння результату з границями.
ЛЗ6. Порівняння показників  функціонування  та діагностування  одноактного помножувача  мантис  при  повному  та скороченому  виконанні  операції  під дією типових несправностей пристрою.
Кз4. Методи робочого діагностування.
СРС. К.
 
13 тиждень
 
Л13. Проблема  контролепридатності  цифрових  компонентів  систем критичного  застосування.
СРС. К.
 
14 тиждень
 
Л14. Визначення  керованості  та  спостережуваності  точок  схеми цифрового компонента.
ЛЗ7. Дослідження  контролепридатності однотактного  помножувача  двійкових кодів  та  мантис  з  урахуванням керованості  та  спостережуваності точок  його  схеми  на  обмеженій множині вхідних слів в нормальному та критичному режимах роботи.
СРС. К.
 
15 тиждень
 
Л15. Умови  виявлення  небезпечних  точок  цифрового  компонента.
МКР2. СРС. К.
 
 
Самостійна робота
 
Самостійна робота складає 91 годину. Розподіл самостійної роботи за видами навчальних робіт:
1) підготовка до лекційних занять – 15 години;
2) підготовка до лабораторних занять – 14 годин;
3) підготовка до виконання самостійних контрольних завдань – 32 години;
4) проведення екзамену – 30 годин
 
 
Процедура оцінювання
 
Система оцінювання рівня навчальних досягнень ґрунтується на принципах ЄКТС та є накопичувальною. Дисципліна поділяється на два семестрові модулі. Здобувачі протягом семестру готуються до лекційних та лабораторних занять, виконують 2 модульні контрольні роботи.
 
Модульні контрольні роботи № 1 та № 2 виконуються у письмовій формі. Модульна контрольна робота № 1 складається з 15 теоретичних питань. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 2 бали. Модульна контрольна робота № 2 складається з 15 теоретичних питань. Відповідь на кожне теоретичне питання оцінюється максимум 2 бали.
 
Кожний модуль оцінюється у максимально можливі 50 балів:
 
Семестровий модуль № 1
 
ЛЗ1-Л34. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 8 тиждень. 
Кз1. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 5 тиждень.
Кз2. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 8 тиждень.
МК1. Модульна контрольна робота – 30 балів (8 тиждень).

Семестровий модуль № 2
 
ЛЗ5-Л37. Оцінка за виконання – 10 балів. Термін надання – 15 тиждень.
Кз3. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 12 тиждень.
Кз4. Оцінка за виконання – 5 балів. Термін надання – 15 тиждень.
МК2. Модульна контрольна робота – 30 балів (15 тиждень).
 
Максимальна оцінка за повний обсяг виконаних навчальних елементів дисципліни – 100 балів.
 
Підсумковим контролем з дисципліни є залік, завдання до якого складається з теоретичної частини (3 питання по 20 балів) та практичної частини (1 задача 40 балів). Максимальна оцінка за правильні відповіді на всі питання екзаменаційного білету становить 100 балів. 
 
Умови допуску до підсумкового контролю
 
До екзамену допускаються здобувачі вищої освіти, які виконали всі види навчальних елементів навчальної дисципліни не менш, ніж на 60 %.

Екзамен відбувається за всіма тематичними (змістовними) модулями дисципліни.

Складання/перескладання екзаменів організується за встановленим деканатом розкладом.
 
 
Політика освітнього процесу
 
Здобувач зобов’язаний своєчасно та якісно виконувати всі отримані завдання; за необхідністю з метою з’ясування всіх не зрозумілих під час самостійної та індивідуальної роботи питань, відвідувати консультації викладача. Дотримуватись принципів академічної доброчесності. 

Виконаний не свій варіант завдання здобувачем не оцінюється.
 
Робота, яка виконана після встановлених викладачем термінів, не приймається.
 
Відсутність здобувача на екзамені або на контрольній роботі відповідає оцінці «0».
 
Складання/перескладання екзаменів – за встановленим деканатом розкладом.
 
Під час лекції здійснювати телефонні дзвінки забороняється.