本講義ではサイバーフィジカルシステム(CPS)の基礎理論および関連する諸概念について学ぶ.具体的には,CPSの計算モデルであるリアクティブシステム,動的システム,時間モデル,ハイブリッドシステムについて,それぞれの概念と形式化,および諸性質と検証方式について理解する.
本科目を履修することにより以下の能力を修得する.
(1) サイバーフィジカルシステム,リアクティブシステム,同期・非同期計算モデル,動的システム,時間モデル,ハイブリッドシステムに関する基本的な概念を説明できる.
(2) 同期・非同期計算モデルの安全性と活性についての理解を得る.
(3) 動的システム,時間モデル,ハイブリッドシステムの諸性質についての理解を得る.
サイバーフィジカルシステム, リアクティブシステム,動的システム,時間モデル,ハイブリッドシステム,組み込みシステム,実時間システム,検証,リアクティブプログラミング,アクターモデル
✔ 専門力 | 教養力 | コミュニケーション力 | ✔ 展開力(探究力又は設定力) | 展開力(実践力又は解決力) |
座学
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | イントロダクション,サイバーフィジカルシステムの概要 | サイバーフィジカルシステムに関する諸定義および性質の概要を理解する |
第2回 | 同期計算モデル(1): 概念と形式化 | 同期計算モデルの概念と形式化について理解する |
第3回 | 同期計算モデル(2): 諸性質 | 同期計算モデルの諸性質について理解する |
第4回 | 安全性とその検証 | 同期計算モデルの安全性とその検証について理解する |
第5回 | 非同期計算モデル(1): 概念と形式化 | 非同期計算モデルの概念と形式化について理解する |
第6回 | 非同期計算モデル(2): 諸性質 | 非同期計算モデルの諸性質について理解する |
第7回 | 活性とその検証 | 同期・非同期モデルの活性とその検証について理解する |
第8回 | 動的システム(1):概念と形式化 | 動的システムの概念と形式化について理解する |
第9回 | 動的システム(2):諸性質 | 動的システムの諸性質について理解する |
第10回 | 時間モデル(1):概念と形式化 | 時間モデルの概念と形式化について理解する |
第11回 | 時間モデル(2):諸性質 | 時間モデルの諸性質について理解する |
第12回 | ハイブリッドシステム(1): 概念と形式化 | ハイブリッドシステムの概念と形式化について理解する |
第13回 | ハイブリッドシステム(2): 諸性質 | ハイブリッドシステムの諸性質について理解する |
第14回 | CPSのプログラミングモデル | CPSのプログラミングモデルについて理解する |
学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。
R. Alur, Principles of Cyber-Physical Systems, MIT Press, 2015.
講義資料等は講義webサイトを通して配布する.
レポート:50%
期末試験:50%
履修者は関連科目を履修しているか,同等の知識があること.
https://titech-cps.github.io