2020年度 サイバーフィジカルシステム   Cyber-Physical Systems

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開講元
情報工学コース
担当教員名
渡部 卓雄 
授業形態
講義
メディア利用
Zoom
曜日・時限(講義室)
月1-2(Zoom)  木1-2(Zoom)  
クラス
-
科目コード
CSC.T431
単位数
2
開講年度
2020年度
開講クォーター
3Q
シラバス更新日
2020年9月18日
講義資料更新日
-
使用言語
英語
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講義の概要とねらい

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.

到達目標

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.

キーワード

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

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

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)

授業の進め方

座学

授業計画・課題

  授業計画 課題
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

授業時間外学修(予習・復習等)

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。

教科書

R. Alur, Principles of Cyber-Physical Systems, MIT Press, 2015.

参考書、講義資料等

講義資料等は講義webサイトを通して配布する.

成績評価の基準及び方法

レポート:50%
期末試験:50%

関連する科目

  • CSC.T251 : オートマトンと形式言語
  • CSC.T371 : システムソフトウェア
  • CSC.T374 : システム制御
  • CSC.T422 : プログラム理論

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

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.

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